多功能 LED 驱动器升压降压IC选择

1.介绍

所述LTM8042是一个微型模块® LED驱动器能够具有高达1个的电流支撑LED和3000：1的调光比。它在 3 V 至 30 V 的输入电压和 250 kHz 至 2 MHz 的宽频率范围内运行，使其能够用于各种应用，例如扫描仪、汽车和航空电子照明。

LTM8042 可轻松配置为升压型、降压型和降压-升压型三种拓扑结构，以满足各种特定应用的需求。对于低输入电压和高串电压，升压拓扑是合适的，而降压拓扑更适合高输入电压和低串电压。降压-升压拓扑用于电压可能低于或高于 LED 串的各种输入。本文介绍了选择合适拓扑及其相应连接的过程。

2.升压 LED 驱动器电路

LED 驱动器最常见的拓扑结构是升压应用，可用于由 12 V 输入轨供电的 LED 阵列，其中 V IN < V F。

LTM8042 升压解决方案如图 1 所示，框图如图 2 所示。输入电压连接到 BSTIN/BKLED– 端子，LED 串阴极连接到 GND。当晶体管 Q 导通时，电感 L 中的电流增加。一旦 Q 关断，L 两端的电压就会改变极性，电感电流开始流向输出滤波电容器 C2。

LED 调光在 PWM 部分实现，它调节占空比，进而调节平均 LED 电流（由电阻器 RCLR 设置）。电容器 C1 是一个输入电压滤波器。

图 1. LTM8042 驱动四个 LED，其中 V IN = 5.75 V 至 10.25 V，I OUT = 0.5 A。

图 2. 升压配置中的 LTM8042 框图连接。

3.降压 LED 驱动器电路

降压拓扑用于相对较高的输入电压，例如汽车和工业 24 V 电源轨。图 3 显示了 V IN > V F配置的框图。连接到 BSTOUT/BKIN 端子的输入电压和连接到 BSTIN/BKLED– 端子的 LED 阴极。

当晶体管 Q 导通时，电流从输入端通过 LED 灯串和电感器 L 流向 GND。一旦 Q 关闭，L 两端的电压就会改变极性，二极管 D 变为正向偏置，将 LED 阴极拉至低于输入电压电平，从而提供 LED 串中电流的设定值。C5 为此拓扑创建了一个输出滤波器。

图 3. 降压配置中的 LTM8042 框图连接。

4.降压-升压 LED 驱动器电路

在许多商业、电池和太阳能应用中，输入电压的变化范围很广。在这些情况下，图 4 中所示的降压-升压拓扑是最佳选择。

输入电压和 LED 阴极连接到 BSTIN/BKLED– 端子。当晶体管 Q 导通时，电流在电感器 L 中积聚。一旦 Q 关断，L 两端的电压就会改变极性，当电压上升到输入电平以上时，二极管 D 正向偏置。PWM 维持流经 LED 和 C5 的电流设定值，而 C2 用作输出滤波器。LED串电压V F可以低于或高于V IN。

图 4. 降压-升压配置中的 LTM8042 框图连接。

5.三种拓扑的测试结果

所有三种拓扑都使用具有 LTM8042 的 DC1511 演示电路进行了测试——在所有情况下都使用相同的 LED 串、输出电流和开关频率。为确保所有三种设置的偏置功耗相同，还提供了相同的 V CC（如图 1 所示）。在大多数情况下，V CC引脚可以连接到 V IN。图 5 显示了所得的效率曲线。所有三种拓扑结构也在 LTspice ®环境中建模，与 LTM8042 相关的仿真文件可在其数据表中找到。

图 5. LTM8042 升压、降压和降压-升压配置的效率。

6.结论

LTM8042 是一款多功能且高效的 LED 驱动器，能够在很宽的输入电压范围内工作，同时提供高达 1A 的 LED 串电流。LTM8042 可轻松用作升压、降压或降压-升压驱动器，以满足各种应用的需求。