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基于LT3466构成的显示背光LED驱动电路

2017-03-15 13:29分类:电子技术 阅读:

  一.概述
T3466是一款双输出全功能升压型DC/DC转换器,它是专为以恒定电流来驱动多达20个白光LED(每个转换器能驱动10个串联LED)而设计的。采用LED串联可提供相等
的LED的电流,从而获得均匀的显示亮度,并免除了增设镇流电阻器以及进入代价高昂的出厂校准的需要。

    两个独立的转换器能够驱动不对称的LED串,也可对两个LED串的调光操作进行独立控制。LT3466是蜂窝电话及其他手持式设备的主和副显示屏所用背光源的理想选择。
    可采用一个外部电阻器将LT3466的工作频率设定在200kHz~2MHz的范围内。200mV的低反馈电压最大限度地减少了电流设定电阻器的功耗,从而提高了效率。其他功能还包括LED断接时的输出电压限制和内部软启动。
    LT3466采用外形扁平且占位面积小(3mm×3mm×0.75mm)的DFN封装。
    IT3466的主要特性如下:
    (l)可采用一个3.6V电源来驱动多达20个白光LED(每个转换器驱动10个串联LED)。
    (2)两个能够驱动不对称IED串的独立升压型转换器。
    (3)可对两个LED串进行独立的调光和关断控制。
    (4)内部肖特基二极管。
    (5)内部软启动电路消除了涌人电流。
    (6) LED开路保护(VOUT的最大值为42V)。
    (7)固定频率操作可高达2MHz。
    (8)在采用一个3.6V电源并以15mA电流来
  (9)宽输入电压:2.7~24V。
    (10)纤巧型(3mm×3mm) 10引脚DFN
    封装
                                                   
二.引脚功能

LT3466的引脚图如图3-13所示。表3-7列 了LT3466的引脚功能。

                                         
三.典型驱动电路

1.占空比
升压型转换器的占空比由式(3-25)给出
                                                             

四.相关参数计算与器件选择
1.占空比
升压型转换器的占空比由式(3-25)给出
                                                    

式中:VOUT为输出电压;VD为肖特基二极管正向压降;VCESAT为开关的饱和电压;VIN为输入电池电压。
    当以1MHz的开关频率运行时,LT3466可实现的最大占空比为96%。当以200kHz开关频率运行时,占空比将提高至99%,而当开关频率为2MHz时,占空比降至92%。应始终确保当转换器以一个给定的开关频率来为LED供电时其占空比不受限制。
    2.开关频率的设定和选择
    LT3466采用一种恒定频率架构,可利用一个连接在RT引脚与地之间的外部定时电阻器来在200kHz~2MHz的范围内进行频率设置。Rr引脚的标称电压为0.54V,流入定时电阻器的电流被用来对一个内部振荡器电容进行充电和放电。
    工作频率的选择取决于多个因素。需要在效率和元件大小之间进行权衡。较高的开关频率允许使用较小的电感器,但会增加开关损耗且效率下降。另一个需要考虑的因素是可实现的最大占空比。为了点亮尽可能多的LED,转换器需要工作在最大占空比条件下。LT3466具有一个固定的振荡器判断时间和一个可变的接通时间。因此,最大占空比会随着开关频率的下降而增加。
    综合以卜因素,常用的合适的电阻器Rt与之对应的开关频率如下:
                                           

    3.电感器的选择
    电感器的选择取决于LT3466开关频率的选择。开关频率可设置在200kHz~2MHz的范围内。较高的开关频率允许使用较小的电感器,但会增加开关损耗。
    电感器电流纹波AIL(忽略肖特基二极管和开关两端的压降)可由式(3-26)求出 
                    

式中:L是电感值;fsw是开关工作频率;Vln-mln是最小输入电压;VOUT—MAX是最大输出电压;Δll,通常被设定为最大电感器电流的20%~40%。
    电感器的额定饱和电流必须高于应用所要求的峰值电感器电流,而且应确保电感器具有低的DCR(铜线电阻),以最大限度地减少功率损耗。推荐的电感值范围为10~68 υH。推荐使用的电感器型号有LQH32CNIOO(10 υH/O. 44/300mA)。
    4.LED电流的设置
    每个LED串的LED电流可通过分别选择合适的RFBl和Rfb2器阻值来单独设定。反馈基准电压为200mV。为了获得精确的LED电流,应优先选用精度为l%的电阻器。计算LED电流的公式分别为式(3-27)和式(3-28)。
                                 

    大多数白光LED都是以15~20mA的最大电流进行驱动的。因此,RFBI和RFB2的阻值由式(3-27)和式(3-28)计算得出为10~13. 3Ω。
    5.调光控制
    对于调光控制有两类不同的调光控制电路。LT3466的两个驱动器中的LED电流是通过分别调制CTRLI和CTRL2引脚来单独设定的。
    对于某些应用,优先的亮度控制方法是采用一个可变DC电压来调节I。ED电流。可对CTRL1和CTRL2引脚电压进行调制以设定各自LED串的调光控制。当CTRL1和CTRL2引脚上的电压从0升至1. 6V时,LED电流从O升至ILEDl和IIED2。当CTRLI和CTRL2弓
脚上电压升至1. 6V以上时,它对LED电流没有影响。
    LED电流可采用式(3-29)和式(3-30)来设定
                 

   也可采用一个可变占空比PWM来控制LED串的亮度。PWM信号由一个一阶RC网络来滤波并被馈送至CTRII和CTRL2引脚。其中RC的转角频率应远低于PWM信号的频率,且R阻值远低于CTRL引脚的内部阻抗(lookΩ)。

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