升壓、降壓、降壓-升壓三合一？一款芯片就夠了

LTM8042是ModuleLED驅(qū)動(dòng)器，能夠支持具有高達(dá)1A電流和3000:1調(diào)光比的LED。它工作的輸入電壓范圍為3V至30V，頻率范圍可達(dá)到250kHz至2MHz，因此可廣泛運(yùn)用于掃描儀、汽車(chē)和特種照明等多種領(lǐng)域。

LTM8042可輕松配置為三種拓?fù)洌ㄉ龎?、降壓和降?升壓），能夠滿(mǎn)足多種特定應(yīng)用需求。升壓拓?fù)溥m用于低輸入電壓和高燈串電壓，降壓拓?fù)鋭t更適用于高輸入電壓和低燈串電壓。降壓-升壓拓?fù)溆糜陔妷嚎赡艿陀诨蚋哂贚ED燈串的寬輸入范圍。本文介紹如何選擇合適的拓?fù)浼捌湎鄳?yīng)的連接。

升壓LED驅(qū)動(dòng)器

LED驅(qū)動(dòng)器最常用的拓?fù)涫巧龎簯?yīng)用，它可能用于VINVF的12V輸入電源軌供電的LED陣列。圖1所示為L(zhǎng)TM8042升壓解決方案，圖2所示為方框圖。輸入電壓連接到BSTIN/BKLED終端，LED燈串的陰極連接到GND。當(dāng)晶體管Q導(dǎo)通時(shí)，電流在電感L中積聚。一旦Q關(guān)斷，L上的電壓就會(huì)改變極性，電感電流開(kāi)始流向輸出濾波電容C2。LED調(diào)光在PWM部分實(shí)施，這調(diào)節(jié)了占空比，乃至平均LED電流（由電阻RCLR設(shè)置）。電容C1是輸入電壓濾波器。

圖1.LTM8042驅(qū)動(dòng)四個(gè)LED，其中VIN=5.75V至10.25VandIOUT=0.5A

圖2.升壓配置中的LTM8042方框圖連接

降壓LED驅(qū)動(dòng)器

降壓拓?fù)溆糜谙鄬?duì)較高的輸入電壓，如汽車(chē)和工業(yè)24V電源軌。圖3顯示了VINVF配置的方框圖。輸入電壓連接到BSTOUT/BKIN終端，LED陰極連接到BSTIN/BKLED終端。當(dāng)晶體管Q導(dǎo)通時(shí)，電流從輸入端流過(guò)LED燈串和電感L直到GND。一旦Q關(guān)斷，L上的電壓就會(huì)改變極性，二極管D會(huì)正偏，從而將LED陰極拉到輸入電壓電平以下，在LED燈串中提供設(shè)定的電流值。C5為該拓?fù)鋭?chuàng)建輸出濾波器。

圖3.降壓配置中的LTM8042方框圖連接

降壓-升壓LED驅(qū)動(dòng)器

在許多商用、電池和太陽(yáng)能供電應(yīng)用中，輸入電壓變化范圍很廣。在這些情況下，最合適使用圖4所示的降壓-升壓拓?fù)?。輸入電壓和LED陰極連接到BSTIN/BKLED終端。當(dāng)晶體管Q導(dǎo)通時(shí)，電流在電感L中積聚。一旦Q關(guān)斷，L上的電壓就會(huì)改變極性，使二極管D正偏，同時(shí)電壓攀升超過(guò)輸入電平。PWM使流經(jīng)LED和C5的電流保持在設(shè)定值不變，C2充當(dāng)輸出濾波器。LED燈串電壓VF可以低于或高于VIN。

圖4.降壓-升壓配置中的LTM8042方框圖連接

三個(gè)拓?fù)涞臏y(cè)試結(jié)果

三個(gè)拓?fù)渚褂肔TM8042的DC1511演示電路測(cè)試在所有情況下使用相同的LED燈串、輸出電流和開(kāi)關(guān)頻率。為了確保三種設(shè)置的偏置功耗都相同，還提供了相同的VCC（如圖1所示）。在大多數(shù)情況下，VCC引腳可連接至VIN圖5所示為產(chǎn)生的效率曲線。這三個(gè)拓?fù)溥€可在LTspice環(huán)境中建模，與LTM8042有關(guān)的仿真文件可在數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到。

圖5.LTM8042的升壓、降壓和降壓-升壓配置效率

結(jié)論

LTM8042是一種多功能、高效的LED驅(qū)動(dòng)器，能夠在寬輸入電壓范圍內(nèi)工作，同時(shí)提供高達(dá)1ALED燈串電流。LTM8042可輕松用作升壓、降壓或降壓-升壓驅(qū)動(dòng)器，能滿(mǎn)足多種應(yīng)用的需求。

LTM8042

具3000:1調(diào)光比的TrueColorPWM

可在升壓、降壓或降壓-升壓模式中運(yùn)作

寬輸入電壓范圍：

工作于3V至30V

瞬態(tài)電壓保護(hù)至40V

柵極驅(qū)動(dòng)器利用P溝道MOSFET來(lái)實(shí)現(xiàn)任選的PWM調(diào)光

可調(diào)頻率：250kHz至2MHz

恒定電流和恒定電壓調(diào)節(jié)

低停機(jī)電流：1A

具有金制襯墊涂層并符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的封裝

纖巧、扁平的(9mmx15mmx2.82mm)表面貼裝型LGA封裝