找不到合適的同步升壓LED驅動器改用同步降壓轉換器

當高功率 LED（如 10A–40A 投影儀 LED）所需的電流會給異步轉換器中的組件帶來過大應力時，通常使用同步降壓轉換器驅動器。同步整流可限制轉換器開關中由于高電流而導致的功率損耗和熱上升。同步整流在高功率升壓（升壓）LED驅動器中也能提供同樣的優勢，即使使用1A至3A LED。與降壓轉換器相比，升壓的峰值開關電流可能遠高于LED電流，特別是在輸出功率高而輸入電壓低時。

在許多情況下，同步升壓LED驅動器不適用于特定應用。對于其中一些情況，可以使用同步降壓LED驅動器IC，但它不是作為降壓轉換器工作，而是作為升壓或升壓模式* LED驅動器工作。

例如，以LT3744 40V同步降壓型LED驅動器為例，該驅動器專為驅動投影儀的高電流LED而設計。它具有多功能的浮動V型電子電氣輸出，使其可用于高電流降壓應用和正負（降壓-升壓）拓撲，其中大電流LED的陽極接地以滿足散熱要求。是浮動的V電子電氣該器件最初設計用于降壓應用，可用作同步升壓模式LED驅動器。

LT3744 升壓模式 LED 驅動器

圖 1 所示的 LT3744 同步升壓模式 LED 驅動器以 98% 的效率從汽車輸入 （9V–16V） 調節一個 3A、25V （75W） LED 串。即使在該功率水平下，采用12V輸入時，最大元件溫升為45oC，如圖2所示。該 IC 能夠利用參考于地的輸入信號輕松實現 120Hz 的 10：1 模擬和 100：1 PWM 調光，即使 LED 串和 PWM 調光 MOSFET 均未連接到 GND。

圖1.升壓模式 9V–16V 輸入至 25V、3A LED 驅動器，效率為 98%。

圖2.升壓模式 LED 熱掃描顯示運行冷卻。

雖然5mΩ檢測電阻在此應用中設置10A峰值開關電流，但可以改變解決方案，使其工作在6V輸入和15A峰值開關電流;具有適當值的電感和降低的欠壓閉鎖。

負 V電子電氣LT3744 上的電源軌可達到 ?21V。LT3744 通過處理以地為參考的輸入控制信號的電平轉換來簡化設計。

一個簡單的以地為參考的PWM輸入信號被電平轉換到PWMOUT，因此不需要額外的電平轉換電路來控制PWM MOSFET。同樣，LED 電流設置檢測電阻可以直接連接到負 V電子電氣電源軌，一直低至?21V。

電平轉換接地和電壓電子電氣

LT3744 LED 驅動器的電平轉換、正負轉換功能專為支持高電流接地陽極 LED 驅動器而設計。然而，相同的功能可用于升壓模式應用，其中LED串連接在V之間在和負 V電子電氣潛在。由于 LED 檢測電阻和 PWM 調光 MOSFET 都位于 LED 串的底部，因此來自參考地的 PWM 輸入的電平轉換 PWMOUT 信號產生的拓撲結構看起來并不比傳統的升壓 PWM 調光設置復雜。輸入側看起來像一個簡單的LED驅動器，具有CTRL模擬調光，SYNC輸入和使能輸入均參考信號GND，無論負V在哪里電子電氣謊言。

LT3744 的 V電子電氣可以一直低至?21V。對于 25V V，LED 開路過壓保護設置為約 26.5V發光二極管應用?？紤]到一些開路LED過沖，這限制了V在對于 25V V，最小至 6V 左右發光二極管負V之前的升壓模式應用電子電氣超出?21V限值。為了在最小6V輸入下工作，圖1中的解決方案需要較低的欠壓閉鎖以及一個能夠適應15A峰值開關電流限制的檢測電阻和電感。帶較低的V發光二極管串（在任何電流電平下），最小輸入電壓可降至 4V V在通過一些簡單的調整。

有關升壓模式的更多信息

升壓模式轉換器具有許多與傳統升壓穩壓器相同的特性。如圖3所示，除了不尋常的拓撲連接和主控制高邊開關S1而不是低邊開關外，該升壓模式轉換器具有與傳統升壓轉換器相同的占空比、紋波電流和電壓應力。如果不需要同步整流，則可以使用異步降壓穩壓器作為升壓模式驅動器，S2由典型的箝位二極管D1代替，就像傳統的升壓穩壓器一樣。

圖3.升壓模式電流紋波、占空比和電壓應力與傳統升壓穩壓器相同。

圖4中的增益相位波特圖顯示，即使是升壓模式轉換器的控制環路也像傳統的升壓穩壓器一樣工作。憑借10kHz交越頻率、60°相位裕量和?15dB增益裕量，圖1所示LED驅動器穩定可靠。

圖4.升壓模式控制環路增益和相位顯示了典型帶寬。

結論

同步整流是限制高功率LED驅動器功率損耗的常用功能。如圖所示，同步降壓LED驅動器可用作升壓模式轉換器，充分利用了該特性在高性能降壓穩壓器IC中的廣泛可用性。具體而言，LT?3744 同步降壓型 LED 驅動器可用作一款高效率 9V–16V 輸入、25V LED 3A 升壓模式 LED 驅動器，從而為一個 75W 轉換器提供了 98% 的效率。該 IC 具有獨特的能力，可根據需要在 SGND 至 –V 之間電平轉換控制信號電子電氣可以產生浮動升壓模式拓撲，其組件數量不超過傳統升壓所需的元件。

審核編輯：郭婷