具有四个电源开关的同步降压-升压型转化器能完结十分高的功率,一同供给升压和降压 DC/DC 转化。组合两个独自转化器 (降压和升压) 的才能具有减缩处理计划尺度和本钱的优势。当只需求升压或降压转化时,四开关转化器的运作可以仅运用两个开关以取得最高的功率。可是,它们也有必要可以运用四开关操作 (当 VIN 和 VOUT 彼此挨近时),并且在这些作业区之间平稳地转化。为两开关升压、两开关降压和四开关操作组合操控环路以及在这些作业区之间规划近乎完美的转化会存在应战。不过,下一代降压-升压型转化器能处理此类难题和完结更多的使命。
LT®8391 60V 四开关降压-升压型 LED 驱动器专为驱动高达 250W 的高功率 LED 并在两开关升压、四开关降压-升压和两开关降压作业区之间无缝地转化而规划。一款正待专利审议的四开关降压-升压电流检测电阻器操控计划供给了一种简略而高明的办法,用于让该 IC 运用单个检测电阻器在一切作业区内以峰值电流形式操控运转。这款新一代降压-升压型 LED 驱动器具有一同作业的扩展频谱频率调制和内部发生的 PWM 调光功用。LT8391 可供给无闪耀的 PWM 调光 (选用内部和外部 PWM 调光),即便当扩展频谱功用电路接通时也不破例 (另一种正待专利审议的办法)。
功率达 98% 的降压-升压型 LED 驱动器
图 1 中的 LT8391 高功率降压-升压型LED 驱动器可在宽输入电压规模内驱动 25V、2A 的 LED。功率在其最高点可达 98%。在 9V 至 16V 的典型轿车电池规模内,转化器的作业功率介于 95% 和 97% 之间。因为选用了单个高功率电感器,因而温升很低,即便在 50W 时也不破例。在 12VIN 时,组件的温升没有超越 25°C。在 6VIN时,当运用规范的四层 PCB 并且没有散热器或冷却气流情况下,最热组件的温升小于 50°C。这就为添加转化器的输出功率留出了地步,使得几百瓦 (W) 成为或许。
图 1:LT8391 4V 至 60V 四开关同步降压-升压型 LED 驱动器能以高达 98% 的功率为一个 25V/2A (50W) LED 灯串供电。
LT8391 可在低至 4VIN 的条件下运作,此刻 IIN 会变得十分高。LT8391 专为处理十分高的输入电流或运用其峰值开关电流约束以在低 VIN 时安稳运作而规划,一同下降了输出功率。这使得转化器可以饱尝经过轿车的冷车发起电压或 VIN 的其他压降而运转,并不会添加功率组件的尺度或本钱。
LT8391 可以完结无闪耀的 1000:1 PWM 调光。高压侧 PWM (TG) MOSFET PWM 担任对一个接地的 LED 灯串进行调光。别的,它还在短路期间起过流断接的效果。
内部发生的 PWM 调光
LT8391 具有规范的外部 PWM 调光和内部发生的 PWM 调光功用。LT8391 共同的内部 PWM 调光免除了增设比方计时器材和微操控器等组件的需求,以在高达 128:1 的调光比条件下供给精确的 PWM 亮度操控。该 IC 内部发生的 PWM 频率 (比方:200Hz) 由 RP 引脚上的一个简略电阻器设定。PWM 引脚上一个介于 1V 和 2V 之间的电压确认了 PWM 占空比。内部调光的占空比被挑选为 128 级之一,并且内部迟滞可防止占空比颤抖。内部发生的 PWM 调光 ±1% 的精确度关于一切作业区是相同的。
扩展频谱频率调制 (SSFM) 可下降 EMI
SSFM 可下降开关稳压器中的 EMI。尽管开关频率最常常的挑选是在 AM 频段 (530kHz 至 1.8MHz) 之外,可是未减轻的开关谐波依然会在 AM 频段之内违背严厉的轿车 EMI 要求。增设 SSFM 功用电路可显著地下降 AM 频段及其他频域内的 EMI。
当启动时,SSFM 可下降 LT8391 的 50W LED 驱动器 EMI,在 AM 频段中的 EMI低于 CISPR25 (Class 5) 规范所要求的峰值和均匀 EMI 值。在有些当地,CISPR25 均匀 EMI 限值比峰值限值低 20dBμV,关于开关电源来说就更难经过。因而,LT8391 新颖的 SSFM 使均匀 EMI 比其峰值再下降。均匀 EMI 的降幅可再下降 18dBμV 或更多,而峰值 EMI 可再降幅约 5dBμV。
在有些 LED 转化器中,SSFM 和 PWM 调光一同作业时总会引起闪耀。作为改动开关频率之来历的 SSFM,关于外界而言有或许表现为噪声,旨在分散 EMI 低于其非分散峰值,可是它能与 PWM 调光一同作业以完结无闪耀操作。凌力尔特正待专利审议的 PWM 调光和 SSFM 操作一同运转两种功用并完结无闪耀运作,即便在高调光比情况下也是如此。在 1000:1 PWM 调光 (选用外部 PWM) 和内部发生的 128:1 PWM 调光时,SSFM 选用无闪耀 LED 电流进行作业。
图 2:(a) 图 1 所示 50W LED 驱动器的功率在典型的 9V 至 16V 轿车电池输入规模内具有 98% 的峰值和 95% 至 97% 的改变规模。(b) LT8391 峰值电感器电流约束可以在低 VIN 条件下经过下降输出功率以坚持安稳性。
图 3:SSFM 把 LT8391 峰值和均匀 EMI 降至低于 CISPR25 Class 5 限值。均匀 EMI 的降幅比峰值 EMI 的降幅更大。
图 4:示波器无限继续地捕捉波形显现 PWM 和 SSFM 一同作业时可完结无闪耀调光。