LED电平转换器包括故障检测

虽然许多LED驱动器IC工作在相对较低的电压，但如图所示，通过在IC（MAX6974）上增加一个共基极晶体管电平转换器，可以在更高的电压下工作，从而驱动多个串联的LED。

许多LED驱动器IC的工作电压相对较低，无法驱动多个串联的LED，但您可以通过增加一个共基极晶体管电平转换器来规避这一限制，如图1所示。NPN晶体管Q1通过集电极反射超过99%的发射极电流，允许电路驱动数十个串联的LED。可选的串联电阻R1可降低驱动器IC的功耗。

图1.这种电平转换晶体管允许IC从高压电源驱动串联LED。

该电平转换器的一个不幸的副作用是故障检测电路丢失，其目的是指示开路条件。故障检测器检测无效（低）输出电压，例如MAX6974 24端口驱动器IC的<200mV。但是，如果电平转换器电路中的LED开路，IC永远不会看到输出故障。晶体管仅通过其基极-发射极二极管提供20mA电流（IC需要）。增加一个150Ω电阻（图2中的R2）可恢复故障检测。由于Q1的最小β高达100，因此R2的压降小于150Ω（20mA/β）= 30mV。

图2.在图1中增加R2恢复了故障检测功能。

图3和图4的示波器曲线通过监测测试点TP1（顶部迹线）和TP2（底部迹线）将原始图1电路与改进版本进行比较。两个信号均为1V/div，并以地电位为参考。

图3.由于图1中的TP1（顶部迹线）减小，表明LED链中存在开路，因此底部走线（TP2）几乎不受影响，因此不会产生故障报警。

图4.当图2中的TP1（顶部迹线）减小时，表示LED链中开路，底部迹线（TP2）也会减小，直到IC检测到指示LED故障的低电压。

当开路LED（或较低的电源电压）导致顶部走线减小时，晶体管最终会饱和，如该走线在2.7V附近变平所示。图3中的底部走线几乎不受影响，因为Q1的基极-发射极二极管提供20mA负载电流。故障检测未处于活动状态。在图4中，当Q1达到饱和时，底部波形也会减小，从而在波形降至200mV门限以下时激活故障电路。

图2中的元件值针对20mA负载电流、3.3V电源电压和200mV故障检测门限选择，允许LED电流范围为12mA至24mA。您可以调整这些值以获得其他电流范围（R1 = 0 提供最宽的工作范围）。

哪里：

VSUPPLY是逻辑电源电压

VBE1（0.7V） 是典型的基极-发射极电压

VSAT是驱动器IC饱和电压（MAX6974约为1V）

IMAX是最大编程电流范围

哪里：

VBE2是最差情况下的基极发射极电压（高温时为0.5V）

VCD1是驱动器IC的故障检测门限（MAX6974约为200mV）

IMIN 是最小编程电流范围

审核编辑：郭婷