可驅動大功率 LED、調節(jié)太陽能電池以及為電池充電的 60V 輸入降壓型大功率控制器

最好的 LED 驅動器需要精確地調節(jié) LED 電流以再現(xiàn)逼真的顏色，以及快速調制實現(xiàn)強對比度調光。同時還能識別并能承受短路和開路狀態(tài)，監(jiān)視并報告電流值、不受過熱的影響、以及在大負載電流時能夠保護弱電源。而一個標準開關轉換器需要很多昂貴的放大器、基準和無源組件才能完成這些工作。

作為對比，LT3763 LED 驅動器控制器內置了這些功能，從而降低了材料清單成本、節(jié)省了占板空間并提高了可靠性。LT3763 不僅僅是一個高性能 LED 驅動器。其豐富的特性還簡化了其他高要求應用的設計，例如密封鉛酸電池的安全充電、或太陽能電池板最大功率點調節(jié)，或兩者同時進行。即使是輸入電壓高達 60V，LT3763 也能高效地完成這些任務。

驅動 LED

圖 1 顯示了將 LT3763 配置為大功率 LED 驅動器。CTRL1 引腳的分壓計允許手動調節(jié)穩(wěn)壓 LED 電流在 0 至 20A。對于 LED 電流的熱調節(jié)，LED 附近安裝了一個負溫度系數(shù)的電阻，從 CTRL2 引腳連接至 GND。

圖1: 一個具有模擬和 PWM 調光功能的大功率 LED (20A) 驅動器

EN/UVLO 引腳的電阻網(wǎng)絡可將 LT3763 設置為在輸入電壓降至低于 10V 時關斷。FB 引腳的電阻網(wǎng)絡定義了開路狀態(tài)，當輸出達到 6V 時 (如果出現(xiàn)這種情況)，LT3763 自動降低電感器電流以防止過沖，并拉低 /FAULT 引腳以標記該狀況。

LT3763 的設計可提供無閃爍 LED 調光功能，如圖 2 所示。當 PWM 為低電平時，這通過拉低 PWMOUT 來實現(xiàn)，從而斷開 LED，同樣地斷開 VC 的補償網(wǎng)絡，重新同步內部開關時鐘和 PWM 脈沖。這些措施保證了后續(xù)脈沖的一致性，電感器電流盡可能快速上升以滿足可編程 LED 電流值，這樣，LED 光不會出現(xiàn)閃爍。

圖2: 圖 1 電路的 PWM 調光性能

LT3763 可按照圖 3 配置為從 48V 輸入中實現(xiàn) 350W 和 98% 效率。內部穩(wěn)壓器為驅動器提供了 TG 和 BG 引腳，每個引腳都有足夠的功率來驅動兩個外部 NMOS 功率開關。功率更大的應用可并聯(lián)兩個 LT3763 來實現(xiàn)，因為兩個控制器之間可平均分配電流。這一配置還說明了怎樣采用 SYNC 引腳使并聯(lián)連接的 LT3763 與外部時鐘同步。

圖3: 350W 白光 LED 驅動電路

LT3763 的高輸出電壓范圍實現(xiàn)了僅需一個標準降壓型轉換器即可達到 35V 輸出。輸出電壓可以高達比輸入電壓低 1.5V，圖 4 中的配置利用了這一特性從一個 48V 電源對三個串聯(lián)的密封鉛酸電池進行充電 (高達 45V) 。

圖4: 3.3A 電流、6 節(jié)電池 (36V) SLA 電池充電器

電池充電

圖 4 中的電池充電器 (與所有充電器一樣) 必須能夠精確地調節(jié)電池的額定充電電流 (恒定電流模式)，直到電池電壓達到其化學極限。充電器必須維持這一電壓 (恒定電壓模式)，沒有上沖，直到涓流充電電池吸收的電流變得非常小。完成涓流充電階段后，充電器應支持電池電壓降低到一個寬松的電平范圍內，最終穩(wěn)定下來，并一直保持這一最終電壓電平。

LT3763 中的電流和電壓調節(jié)環(huán)組合，以及其 LED 故障處理電路使其成為一個非常完整的電池充電器。只需要一個額外的晶體管便可以構成完整的電池充電系統(tǒng)。

在 FB 引腳的電阻分壓器將充電電壓設置為 45V。在出現(xiàn)開路狀態(tài)時，當電壓達到 45V， LT3763 自動降低電流以防止上沖，如圖 5 所示。

圖5：36V SLA 電池充電周期

隨后，在涓流充電期間，電池吸收的電流隨時間而逐漸減少。當充電電流降低至穩(wěn)壓電流 (C/10 電池規(guī)范) 的 10% 時，就會觸發(fā) LT3763 的開路故障狀態(tài)。/FAULT 引腳的高至低電平轉換功能用于關斷所加入的晶體管 M3 之柵極，從反饋網(wǎng)絡中去掉電阻 RFB3。從而降低了設置的輸出電壓，LT3763 停止開關以容許電池自己穩(wěn)定下來。當組合電壓下降到新設置值時，LT3763 再次進行開關運作，提供必須的持續(xù)電流以無限地維持輸出電壓。另一個優(yōu)點是，/FAULT 引腳轉換功能可以用于指示涓流充電開始。