雙通道升壓型轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)電池供電便攜式設(shè)備的背光電路

LT?3497 是一款雙通道升壓型轉(zhuǎn)換器，能夠從一個(gè)單節(jié)鋰離子電池輸入驅(qū)動(dòng)多達(dá) 12 個(gè)白光 LED。該器件能夠通過獨(dú)立的調(diào)光和關(guān)斷控制驅(qū)動(dòng)非對(duì)稱 LED 燈串，非常適合驅(qū)動(dòng)電池供電便攜式設(shè)備（如手機(jī)、MP3 播放器、PDA、數(shù)碼相機(jī)和便攜式 GPS 設(shè)備）中的背光電路。

LT3497 直接調(diào)節(jié) LED 電流，從而為所有 LED 提供一致的亮度，而不管其正向壓降如何變化。該器件集成了包括內(nèi)部補(bǔ)償、開路 LED 保護(hù)、DC/PWM 調(diào)光控制、一個(gè) 35V 電源開關(guān)和一個(gè) 35V 肖特基二極管在內(nèi)的重要特性，從而使 LT3497 LED 驅(qū)動(dòng)器成為空間受限的便攜式設(shè)備的理想解決方案。此外，2.3MHz 開關(guān)頻率允許使用纖巧型電感器和電容器。圖1所示為典型的12白光LED應(yīng)用。圖2顯示了電路的效率。

圖1.用于 <> 個(gè)白光 LED 的鋰離子供電驅(qū)動(dòng)器。

圖2.電路效率如圖1所示。

特征

高邊感

LT3497 具有一種獨(dú)特的高端 LED 電流檢測功能，使該器件能夠充當(dāng)一個(gè) 1 線電流源 — 串中底部 LED 的陰極側(cè)可在任何地方接地，從而實(shí)現(xiàn)簡單的 1 線 LED 連接。傳統(tǒng)的 LED 驅(qū)動(dòng)器使用接地電阻來檢測 LED 電流，需要與 LED 燈串進(jìn)行 2 線連接。高端檢測將檢測電阻移動(dòng)到 LED 串的頂部。此外，高端檢測允許 LT3497 在無法使用傳統(tǒng) LED 驅(qū)動(dòng)器的獨(dú)特應(yīng)用 （降壓模式或降壓-升壓模式） 中工作。

調(diào)光和關(guān)機(jī)控制

LT3497 具有針對(duì)每個(gè)轉(zhuǎn)換器的單引腳停機(jī)和調(diào)光控制功能。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器中的LED電流可以通過調(diào)制CTRL1和CTRL2引腳獨(dú)立設(shè)置。有三種不同類型的調(diào)光方法：直流電壓調(diào)光、濾波 PWM 信號(hào)調(diào)光和直接 PWM 調(diào)光。

LED 電流與 CTRL1 和 CTRL2 引腳上的直流電壓成正比，因此通過降低 CTRL 引腳上的電壓來實(shí)現(xiàn)直流電壓調(diào)光。該器件的調(diào)光范圍從 CTRL 引腳上的 1.5V 擴(kuò)展至低至 100mV 的全 LED 電流。CTRL 引腳直接控制設(shè)定 LED 電流的檢測電阻兩端的穩(wěn)壓檢測電壓（參見圖 3）。

圖3.LED 檢測電壓與 CTRL 引腳電壓的關(guān)系。

濾波PWM調(diào)光的工作原理與直流電壓調(diào)光類似，不同之處在于CTRL引腳的直流電壓輸入來自RC濾波PWM信號(hào)。R1和C1的轉(zhuǎn)折頻率應(yīng)遠(yuǎn)低于PWM信號(hào)的頻率，以便進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑V波。濾波PWM調(diào)光如圖4所示。

圖4.濾波PWM調(diào)光。

通常使用直接PWM調(diào)光，因?yàn)榕c使用濾波PWM或直流電壓相比，它實(shí)現(xiàn)了更寬的調(diào)光范圍。直接 PWM 調(diào)光使用與 LED 串串聯(lián)的 MOSFET 快速連接和斷開 LED 串。圖 5 顯示了鋰離子電池至 4 和 4 白光 LED 應(yīng)用中的直接 PWM 調(diào)光。PWM 信號(hào)施加于 CTRL 引腳和 MOSFET，其中 PWM 信號(hào)控制器件的導(dǎo)通和關(guān)斷。圖6顯示了PWM調(diào)光的線性度?？捎玫恼{(diào)光范圍取決于應(yīng)用的建立時(shí)間和使用的PWM頻率。圖5中的應(yīng)用使用250Hz PWM頻率可實(shí)現(xiàn)1：100的調(diào)光范圍。圖7顯示了不同PWM頻率的可用調(diào)光范圍。

圖5.鋰離子電池至八個(gè)白光 LED，帶直接 PWM 調(diào)光。

圖6.圖5在100Hz時(shí)的PWM調(diào)光線性度。

圖7.調(diào)光比范圍與頻率的關(guān)系。

應(yīng)用

用于 12 個(gè)白光 LED 的鋰離子供電驅(qū)動(dòng)器

圖 1 突出顯示了 LT3497 令人印象深刻的輸入和輸出電壓范圍。該電路能夠以20mA的恒流驅(qū)動(dòng)兩串1個(gè)LED。如圖3所示，該電路采用單節(jié)鋰離子（5V）電池或2V墻上適配器工作。圖3顯示了采用6.<>V輸入時(shí)的效率。

鋰離子轉(zhuǎn) 2 LED 和 6 LED 顯示屏

圖 8（降壓-升壓/升壓配置）顯示了一個(gè)白光 LED 驅(qū)動(dòng)器，用于為兩個(gè)顯示器提供背光：6 LED 主顯示器和 2 LED 副顯示器。該設(shè)計(jì)從鋰離子 （20V~3.4V） 或 2V 適配器輸入在每個(gè)白光 LED 串中產(chǎn)生恒定的 5mA 電流。兩個(gè)獨(dú)立的調(diào)光和關(guān)斷控制（CTRL1 和 CTRL2）簡化了電源管理并延長了電池壽命。圖9顯示了電路的效率。

圖8.鋰離子電池到 2 個(gè) LED 和 6 個(gè) LED 顯示屏。

圖9.電路效率如圖8所示。

結(jié)論

LT?3497 是一款雙通道白光 LED 驅(qū)動(dòng)器，能夠從一個(gè)單節(jié)鋰離子電池輸入驅(qū)動(dòng)多達(dá) 12 個(gè)白光 LED。該器件具有 35V 內(nèi)部電源開關(guān)、內(nèi)部肖特基二極管、直流或 PWM 調(diào)光控制、開路 LED 保護(hù)和優(yōu)化的內(nèi)部補(bǔ)償。LT?3497 是各種應(yīng)用的理想解決方案，包括多面板 LCD 背光、相機(jī)閃光燈或空間受限的便攜式應(yīng)用，例如蜂窩電話、MP3 播放器、PDA 和數(shù)碼相機(jī)。

審核編輯：郭婷