圖 3 所示 LT3922 升壓-降壓型拓?fù)渲С指哂诤偷陀?LED 串電壓的輸入電壓范圍。LED 串電壓之和以及輸入電壓必須保持低于 35V,以保持 ISP 和 ISN 電壓低于 40V 絕對最大值。
圖 3:2MHz 升壓-降壓型 LED 驅(qū)動器的輸入和輸出紋波很低。這個解決方案通過了 CISPR 25 Class 5 測試。
這種已獲專利的低 EMI 拓?fù)洳捎蒙龎盒偷图y波輸入電感器和降壓型低紋波輸出電感器。采用4V 至 18V 汽車輸入或化學(xué)組成不同的多種電池輸入 (5V、12V 和 19V) 時,升壓-降壓型轉(zhuǎn)換器可驅(qū)動電壓范圍為 3V 至 16V 的 LED 串。
與其他拓?fù)湟粯樱琍WMTG 驅(qū)動器簡化了用于 PWM 調(diào)光的 MOSFET 的連接。在浮置 LED 拓?fù)渲?,開路和短路保護(hù)不受影響。在 LED? 端上的一個可選二極管防止受到 LED? 至 GND 短路的影響。
圖 3 中的 2MHz 轉(zhuǎn)換器在 12V VIN、15V VLED、330mA ILED 時效率為 85% (無 EMI 濾波器時為 87%),在 120Hz 時提供 2000:1 PWM 調(diào)光比。這個解決方案尺寸小、具通用性和低 EMI,可滿足汽車白天行車燈、信號指示燈或尾燈 LED 驅(qū)動器的要求。
汽車照明
LED 的諸多特點(diǎn)使其非常適合用于汽車照明。LED 尾燈和白天行車燈在視覺上具吸引力。高效率 LED 前燈堅(jiān)固可靠,與之前相對容易燒壞和基于燈絲的前燈相比,LED 前燈的壽命長出幾個數(shù)量級。LED 驅(qū)動器很小,效率很高,有很寬的輸入和輸出電壓范圍,而且 EMI 也很低。
纖巧的 LT3922 LED 驅(qū)動器之 EMI 很低,具汽車環(huán)境所要求的高效率和故障保護(hù)功能。該器件可以在 9V 至 16V 汽車輸入范圍內(nèi)運(yùn)行,并可在 36V 瞬態(tài)和低至 3V 的冷車發(fā)動情況下保持運(yùn)作。其低 EMI Silent Switcher? 架構(gòu)、SSFM 和受控的開關(guān)波形邊沿使該器件非常適合給要求低 EMI 的 LED 供電。該器件的通用性使其能夠用于升壓、降壓和升壓-降壓型應(yīng)用,例如外部白天行車燈、信號指示燈、尾燈和前燈以及內(nèi)部儀表板和具高調(diào)光比的平視顯示器。為防止受到 LED 串短路和開路的影響,需要保護(hù)電路,而該器件固有的靈活性和內(nèi)置故障保護(hù)功能有助于減少保護(hù)電路所需的組件數(shù)。
圖 4 所示的 400kHz 汽車用升壓型 LED 驅(qū)動器通過了 CISPR 25 Class 5 EMI 測試,如圖 5 所示,圖中顯示了 LT3922 的傳導(dǎo)和輻射 EMI 測試結(jié)果以及 Class 5 EMI 限制。這是 LT3922 各項(xiàng)低 EMI 特性相結(jié)合所得到的結(jié)果,包括但不限于受控的開關(guān)波形邊沿和 SSFM。當(dāng)然,恰當(dāng)?shù)牟季趾蜕倭胯F氧體珠濾波 (FB1 和 FB2) 也要使用,以獲得最佳 EMI 結(jié)果。
圖 4:400kHz 汽車用升壓型 LED 驅(qū)動器采用濾波器以實(shí)現(xiàn)低 EMI,可選擇內(nèi)部產(chǎn)生的 100%、10% 或 1% PWM 調(diào)光。EMI 測試 (圖 5) 顯示,這個解決方案通過了 CISPR 25 Class 5測試。
圖 5:圖 4 所示400kHz LED 驅(qū)動器的 EMI 曲線,該驅(qū)動器采用了最小型的 EMI 濾波器,通過了 CISPR 25 Class 5測試。如果為了滿足制造商提出的特定 EMI 要求而需要進(jìn)一步降低 EMI,還可以給輸入端增加一個較大的 LC 濾波器。
固有特性幫助實(shí)現(xiàn)低 EMI
LT3922 具備的一些特性使設(shè)計(jì)師能夠非常容易地實(shí)現(xiàn)低 EMI 解決方案。首先,LT3922 采用ADI已獲專利的 Silent Switcher 架構(gòu),在這種架構(gòu)中,內(nèi)部同步開關(guān)最大限度減小了熱切換環(huán)路尺寸,而且受控的開關(guān)波形邊沿不會出現(xiàn)振鈴。
圖 6 顯示,LT3922 的引腳布局允許靠近兩個 VOUT 引腳放置小型、高頻電容器,以最大限度減小熱環(huán)路尺寸和 EMI。
圖 6:雙環(huán)路布局和高頻 0402 分裂電容器構(gòu)成了小型、方向相反的熱環(huán)路,以幫助降低高頻 EMI
LT3922 控制開關(guān)邊沿速率,從而消除了高頻振鈴,在沒有這種控制功能的開關(guān)轉(zhuǎn)換器中,高頻振鈴很常見。由于 LT3922 的開關(guān)邊沿是受控的,所以可在不降低效率和供電能力的前提下,降低電源開關(guān)產(chǎn)生的高頻 EMI。
LT3922 的 SSFM 以 1.6kHz 的速率將電阻器設(shè)定的、400kHz 轉(zhuǎn)換器之開關(guān)頻率范圍從 100% 向上和向下擴(kuò)展為 125%。這降低了轉(zhuǎn)換器在低頻和高頻時的峰值 EMI 和平均 EMI。通過將 SYNC/SPRD 引腳分別連至 INTVcc 或 GND,可以非常容易地接通或關(guān)斷這功能。