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LED照明和太阳能充电的技术疑难及解决方案 (下)

凌力尔特已经开发出了这样一款电路,它由LTC1625NoRESNSE(无检测电阻器)同步降压型控制器、LTC1541微功率运算放大器、比较器和基准、以及LTC4412理想二极管组成。下面给出了该电路以供参考:

   图1中的电路被置于太阳能电池板和电池之间,用于调节电池浮动电压。基于LTC1541的附加控制环路强制充电器在最大电池板功率点上运作。这种效率的 提升缩减了所需的电池板尺寸,因而降低了总体解决方案的成本。当电池板峰值电源电压和电池电压之间存在失配时,这款电路的重要优点表现得尤为突出。

LED照明和太阳能充电的技术疑难及解决方案  

图1:峰值功率跟踪降压充电器最大限度地提高了效率

  问:Linear提供了哪些独特的解决方案来解决以上设计挑战?

  答:为了满足LED驱动以及太阳能电池板电池充电器的设计需要,凌力尔特提供了各种各样的产品。LT3595、LT3518和LT3755便是其中一些产品。

  此类产品和LED驱 动器IC的一个实例是凌力尔特的LT3595降压模式LED驱动器,它具有16个单独的通道,每个通道能够从高达45V的输入来驱动一个由多达10个 50mALED所组成的LED串。每个通道可用于驱动10个串联LED以提供局部调光。于是,每个LT3595都能够驱动多达160个50mA白光 LED.一台46英寸LCDTV将需要为每部HDTV配用约10个LT3595.它的16个通道均可以独立控制,并具有一个能够提供高达 5000:1PWM调光比的单独PWM输入。

  每个通道只需要一个纤巧的片式电感器和一个甚至更加小巧的陶瓷输出电容器。所需的其他元件 仅为单个输入电容器和电流设定电阻器(图2)。所有16个通道的箝位二极管、电源开关和具补偿功能的控制逻辑电路都被压缩在LT3595的相对较小56引 脚、5mmx9mmQFN封装之内。

LED照明和太阳能充电的技术疑难及解决方案 

 图2:一个从45V输入来驱动160个白光LED的16通道LED驱动器。PWM调光比为5000:1.

  大多数电池供电型便携式产品均具有一个或多个显示屏,用于向用户传递图形信息。然而,TFT-LCD显示屏(甚至OLED屏) 的供电需要系统设计师给予特别的关注。为了实现TFT-LCD屏的正确供电,一个DC/DC转换器必需要能够以正确上电和断电排序来提供三个独立的输出电 压,即:AVDD、VON和VOFF.凌力尔特认识到了这一点,并开发出了专门针对该用途的专用单片式DC/DC转换器。最新推出的一款器件是我们的 LT3513.该转换器具有5个独立受控的稳压器,用于提供一个TFT-LCD屏内部所有必要的电源轨。

  其降压型稳压器能够为逻辑电源 轨输送高达1.2A的连续输出电流。可以利用LDO控制器和一个外部NPNMOSFET产生一个较低电压辅助逻辑电源。一个高功率升压型转换器 (ISW=1.5A)、一个较低功率升压型转换器(ISW=250mA)和一个负输出转换器(ISW=250mA)提供了三个独立的输出电压,即:LCD 屏通常需要的AVDD、VON和VOFF.一个集成高压侧PNP提供了VON信号的延迟接通,而显示屏保护电路则将在4个输出中的任一个低于其编程输出电 压达10%以上时停用VON,从而起到保护TFT-LCD屏的作用。其他特点包括集成肖特基二极管、用于AVDD引脚的PGOOD引脚、输出断接以及用于 降压型稳压器的电感器电流检测功能。

  LT3755/-1是一款60V、高压侧电流检测DC/DC控制器,专为从一个4.5V至40V的 输入电压范围来驱动高电流LED而设计。LT3756/-1采用了相同的设计,但可以从6V至100V的输入来提供至100V的输出。这两款器件的 “-1”版本均具备外部同步能力,而标准器件版本则用一个开路LED状态指示器替代了该引脚的功能。这两款器件都非常适合于众多的应用,包括汽车、工业和 建筑照明。

  对于那些需要高于40V输入电压(比如:48V电源轨)的应用,LT3756/-1将是优选的解决方案。LT3755/-1 和LT3756/-1均采用一个外部N沟道MOSFET,并能够从一个12V(标称值)输入来驱动多达14个1A白光LED,从而提供了50W以上的功 率。它们内置了一个高压侧电流检测电路,因而使其能够在升压、降压、降压-升压或SEPIC和反激式拓扑结构中使用。LT3755/-1和LT3756 /-1在升压模式中能提供超过94%的效率,从而免除了任何增设外部散热装置的需要。一个频率调节引脚允许用户在100kHz至1MHz的范围内设置频 率,因而优化了效率,并最大限度地缩减了外部元件的尺寸和成本。再加上所采用3mm×3mmQFN封装或耐热性能增强型MSOP-16E封 装,LT3755/-1和LT3756/-1提供了一款非常紧凑的高功率LED驱动器解决方案。

   LT3755/-1和LT3756/-1均采用了TrueColorPWM调光,这种调光方式提供了恒定的LED彩色和高达3000:1的调光范围。对 于不太苛刻的调光要求,可采用CTRL引脚来提供一个10:1的模拟调光范围。其固定频率、电流模式架构在一个很宽的电源电压和输出电压范围内实现了稳定 的操作性能。一个参考于地电压的FB引脚用作多个LED保护功能电路的输入,从而使转换器能够起一个恒定电压源的作用。


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