LED 的运用规模不断扩大，现已触及从通用照明到轿车、工业和测验设备、招牌以及安全设备的各种范畴。因而，对 LED 驱动器的规划要求也越来越多了。最新 LED 解决方案要求驱动用具有紧凑的尺度、高功率和低噪声，并供给高的调光比和先进的毛病维护功用。LT3922 十分简单满意这些要求。
LT3922 具集成式开关和内部 PWM 调光才能
LT3922 是一款 36V、同步 LED 驱动器，集成了 2A 开关，可装备为升压、降压或升压-降压型 LED 驱动器。该器材集成了高功率、同步电源开关，选用纤巧的 4mm x 5mm QFN 封装。这款器材选用了凌力尔特最先进的开关技能，尽管封装尺度很小，却能够供给很大的功率，一起还能够操控边缘速度，并下降不想要的场致辐射。集成的同步开关边缘是受控的，不发生振铃，然后能够在高功率和低噪声之间供给恰当的平衡，这些开关还能够以高达 2.5MHz 的频率切换，因而可构成尺度紧凑的解决方案。
拓扑挑选：升压、降压、升压-降压形式
LED 串由受控的电流驱动，该电流不用直接回来地。LED+ 和 LED− 或其间任一端子能够连至非地电位。这就为挑选包含降压和升压-降压型拓扑在内的浮置输出 DC/DC LED 驱动器拓扑发明了时机。LT3922 的高压侧 PWMTG 驱动器和同步开关能够装备为升压、降压或升压-降压形式 LED 驱动器，一起坚持该 IC 的一切功用都可用，也就是说，内部 PWM 调光、SSFM (扩展频谱频率调制)、低 EMI、ISMON 输出电流监督器、和输出毛病维护功用从规范升压型拓扑到降压型和升压-降压型拓扑也都供给。
升压型拓扑
LT3922 作为升压型转化器运转时，可为高达 34V 的 LED 串供电，在 40V 以下留出一些空间，以防 LED 开路过冲。如图 1 所示，2MHz、4V 至 28V 升压型 LED 驱动器为高达 34V 的 LED 串供给 330mA 电流。该器材能够从外部以 120Hz 频率和 2000:1 调光比进行 PWM 调光，或许能够从内部以 128:1 调光比、用 PWM 引脚上的模仿输入电压调光。
图 1：2MHz 惯例升压型拓扑原理图，120Hz、2000:1 PWM 调光比
该器材能够接受 LED 开路和 LED+ 至地短路而不被损坏，并经过确认 FAULT 引脚，陈述这类毛病。输出电流能够经过 ISMON 引脚监督，甚至在 PWM 调光时也能够。在 2MHz 开关频率时，其基频 EMI 谐波驻留在高于 AM 频段的频率上，但其 EMI 依然很低。还能够添加扩展频谱频率调制以扩展 2MHz 至 2.5MHz 的开关频率，并下降基频及许多谐波频率上的 EMI。由于集成了同步开关，所以这个 2MHz 升压型转化器的功率在 12VIN 时依然坚持高达 91%。在较低 VIN 时，当峰值电感器电流到达其约束值时，输出电流无闪烁地平滑下降，一起 LED 依然坚持接通。
降压型拓扑
如图 2 所示，当 LT3922 用于降压形式拓扑时，输入电压能够高达 36V，并能够以高达 1.5A 的电流驱动一个 LED 串。高压侧 ISP 及 ISN 电流检测输入和 PWMTG PMOS 驱动器很简单转移到 LED 的高压侧，在降压形式时，LED 的高压侧连至输入。LED− 直连续至电感器而不是地。当以 6.5V 驱动两个 1A LED 时，VIN 为 12V 时的同步降压形式功率高达 94%，VIN 为 36V 时功率依然坚持高达 89%。该降压形式转化用具很大的带宽，因而能够在 100Hz 以 1000:1 PWM 调光比运转。
图 2：以 1000:1、100Hz PWM 调光进行亮度操控的 400kHz 降压形式 LED 驱动器
升压-降压型拓扑
图 3 所示 LT3922 升压-降压型拓扑支撑高于和低于 LED 串电压的输入电压规模。LED 串电压之和以及输入电压有必要坚持低于 35V，以坚持 ISP 和 ISN 电压低于 40V 肯定最大值。
图 3：2MHz 升压-降压型 LED 驱动器的输入和输出纹波很低。这个解决方案经过了 CISPR 25 Class 5 测验。
这种已获专利的低 EMI 拓扑选用升压型低纹波输入电感器和降压型低纹波输出电感器。选用4V 至 18V 轿车输入或化学组成不同的多种电池输入 (5V、12V 和 19V) 时，升压-降压型转化器可驱动电压规模为 3V 至 16V 的 LED 串。
与其他拓扑相同，PWMTG 驱动器简化了用于 PWM 调光的 MOSFET 的衔接。在浮置 LED 拓扑中，开路和短路维护不受影响。在 LED− 端上的一个可选二极管防止遭到 LED− 至 GND 短路的影响。
图 3 中的 2MHz 转化器在 12V VIN、15V VLED、330mA ILED 时功率为 85% (无 EMI 滤波器时为 87%)，在 120Hz 时供给 2000:1 PWM 调光比。这个解决方案尺度小、具通用性和低 EMI，可满意轿车白日行车灯、信号指示灯或尾灯 LED 驱动器的要求。
轿车照明
LED 的许多特征使其十分合适用于轿车照明。LED 尾灯和白日行车灯在视觉上具吸引力。高功率 LED 前灯巩固牢靠，与之前相对简单烧坏和根据灯丝的前灯比较，LED 前灯的寿数长出几个数量级。LED 驱动器很小，功率很高，有很宽的输入和输出电压规模，并且 EMI 也很低。
纤巧的 LT3922 LED 驱动器之 EMI 很低，具轿车环境所要求的高功率和毛病维护功用。该器材能够在 9V 至 16V 轿车输入规模内运转，并可在 36V 瞬态和低至 3V 的冷车发起情况下坚持运作。其低 EMI Silent Switcher® 架构、SSFM 和受控的开关波形边缘使该器材十分合适给要求低 EMI 的 LED 供电。该器材的通用性使其能够用于升压、降压和升压-降压型运用，例如外部白日行车灯、信号指示灯、尾灯和前灯以及内部仪表板和具高调光比的平视显现器。为防止遭到 LED 串短路和开路的影响，需求维护电路，而该器材固有的灵活性和内置毛病维护功用有助于削减维护电路所需的组件数。
图 4 所示的 400kHz 轿车用升压型 LED 驱动器经过了 CISPR 25 Class 5 EMI 测验，如图 5 所示，图中显现了 LT3922 的传导和辐射 EMI 测验成果以及 Class 5 EMI 约束。这是 LT3922 各项低 EMI 特性相结合所得到的成果，包含但不限于受控的开关波形边缘和 SSFM。当然，恰当的布局和少数铁氧体珠滤波 (FB1 和 FB2) 也要运用，以取得最佳 EMI 成果。
图 4：400kHz 轿车用升压型 LED 驱动器选用滤波器以完成低 EMI，可挑选内部发生的 100%、10% 或 1% PWM 调光。EMI 测验 (图 5) 显现，这个解决方案经过了 CISPR 25 Class 5测验。
图 5：图 4 所示400kHz LED 驱动器的 EMI 曲线，该驱动器选用了最小型的 EMI 滤波器，经过了 CISPR 25 Class 5测验。假如为了满意制造商提出的特定 EMI 要求而需求进一步下降 EMI，还能够给输入端添加一个较大的 LC 滤波器。
固有特性协助完成低 EMI
LT3922 具有的一些特性使规划师能够十分简单地完成低 EMI 解决方案。首要，LT3922 选用凌力尔特已获专利的 Silent Switcher 架构，在这种架构中，内部同步开关最大极限减小了热切换环路尺度，并且受控的开关波形边缘不会呈现振铃。
图 6 显现，LT3922 的引脚布局答应挨近两个 VOUT 引脚放置小型、高频电容器，以最大极限减小热环路尺度和 EMI。
图 6：双环路布局和高频 0402 割裂电容器构成了小型、方向相反的热环路，以协助下降高频 EMI
LT3922 操控开关边缘速率，然后消除了高频振铃，在没有这种操控功用的开关转化器中，高频振铃很常见。由于 LT3922 的开关边缘是受控的，所以可在不下降功率和供电才能的前提下，下降电源开关发生的高频 EMI。
LT3922 的 SSFM 以 1.6kHz 的速率将电阻器设定的、400kHz 转化器之开关频率规模从 100% 向上和向下扩展为 125%。这下降了转化器在低频和高频时的峰值 EMI 和均匀 EMI。经过将 SYNC/SPRD 引脚别离连至 INTVcc 或 GND，能够十分简单地接通或关断这功用。
内部发生的 PWM 调光
经过 CTRL 引脚上的可调电压进行模仿调光，总是比进行更精确的 PWM 调光来的简单。迄今为止，PWM 调光一向需求一个外部时钟或微信号，该信号经过 PWM 输入引脚以其占空比操控亮度。不过，LT3922 具内部发生的 PWM 调光信号，仅需求在 PWM 引脚加上一个外部电压来设定占空比，就可完成 128:1 PWM 调光比。PWM 周期 (例如 122Hz) 是由 RP 引脚上的单个电阻器设定的。
关于具冗余灯组的车辆而言，很有必要保证 LED 电流的精确度。很显然，两边灯的亮度有必要匹配。以相同方法制造出来的 LED 在选用相同的驱动电流时，发生的亮度或许不同。LT3922 的内部调光功用可用来在挨近或简直到达 100% 占空比时微调亮度，然后设定精确的 10:1 或 100:1 调光比。这能够使灯组制造商防止因特别的分级 LED 而增大本钱。
当需求较高调光比时，LT3922 可从外部以一般方法调光。图 2 中的大带宽 400kHz 降压形式 LED 驱动器在 100Hz 时发生 1000:1 PWM 调光比。图 1 中的 2MHz 升压型 LED 驱动器在 120Hz 时可完成 2000:1 调光比，如图 7a 所示。经过在 RP 引脚放置一个设定 122Hz 频率的电阻器，并将 PWM 引脚电压设定在 1.0V 至 2.0V 之间，能够将相同的电路设置为从内部发生 PWM 调光，调光比为 128:1，如图 7b 所示。在有些运用中，LT3922 可设置为以 5000:1 的外部 PWM 调光比运转，PWM 调光还能够与 LT3922 的模仿调光相结合，供给超越 50000:1 的亮度操控。
图 7：(a) 图 1 电路从外部发生 2000:1 或 4000:1 PWM 调光;(b) 图 1 电路从内部发生 128:1 PWM 调光。
机器视觉
在工业流水线运用中，机器视觉 (图 8) 运用高速数字拍摄和数字成像处理，快速供给有关设备的视觉反应信息。这有助于在无需或很少需求人工查看的情况下，敏捷发现并阻隔有缺点的产品。机器视觉体系的照明有必要与流水线的速度同步，一起能够针对无限期的关断时刻发生共同的光脉冲。
对惯例 LED 驱动器而言，只需 PWM 输入信号坚持低电平，不管坚持时刻长短，驱动器都无法坚持输出电压。这是由于输出电容器在逐步放电，因而通用 LED 驱动器不合适机器视觉这类运用。但 LT3922 在 PWM 信号下降沿时，以数字方法对转化器的输出状况采样。然后，经过在 PWM 关断且 LED 被高压侧 PMOS 断开时履行“坚持切换”，该器材能够在长时刻关断时坚持其输出电压。在以 100Hz 以上的频率进行规范 PWM 调光时，最长关断时刻为 10ms 或更短，这时不会从输出拉走太大的漏电流。机器视觉和频闪运用或许有 100ms 和 5s (或更长) 的关断时刻，因而走漏电流会增大数十至数百倍。
“坚持切换”保证输出电容器坚持在 LT3922 前一个采样周期中记录下的电压。假定该 IC 得到不间断的功率输入，那么转化器状况的数字采样值能够无限期存储。这就答应 LT3922 在任何给定关断时刻内，供给共同的输出电流波形，如图 9 所示。
图 8：选用机器视觉运用的流水线体系概述
图 9：不管闲暇或停机时刻多长，摄像机闪光灯的波形都是相同的。图中波形显现了 10ms 今后和一个小时今后的脉冲。闲暇一个小时今后和闲暇 10ms 今后，闪光灯的波形是相同的。这些波形是从图 1 所示电路得出的。
定论
具内部同步、2A 开关的 36V LED 驱动器 LT3922 是一款紧凑、通用的 LED 驱动器。该器材十分简单用于升压、降压和升压-降压型拓扑。不管用于哪种拓扑，一切特征都能发挥作用，包含高 PWM 调光比才能和内部发生 PWM 调光。用其 Silent Switcher 布局和 SSFM 能够十分简单地完成低 EMI。其紧凑的同步开关可坚持高功率，甚至在高达 2MHz 频率时也是如此。凭仗巩固牢靠的毛病维护功用，这款 IC 十分简单满意轿车以及其他要求十分严厉的运用之需求。
表 1：输入规模很宽的 LED 驱动器
