100V LT3756控制器可从几乎任何输入驱动高功率LED灯串

高功率固态LED灯串正在大面积和高流明光源中取代传统的照明技术，因为它们具有高质量的光输出、无与伦比的耐用性、相对较低的生命周期成本、恒定的调光和能源效率。应用清单每天都在增长，包括液晶电视背光和投影系统灯泡、工业和建筑照明系统、汽车前照灯、尾灯和指示灯、计算机显示器、路灯、广告牌甚至体育场灯。

随着应用数量的增加，LED驱动器的输入要求也越来越复杂。LED驱动器必须能够处理宽范围的输入，包括汽车电池带来的恶劣瞬态电压环境、锂离子电池的宽电压范围和墙疣电压。对于 LED 照明制造商和设计师来说，为每个应用应用不同的 LED 驱动器意味着使用各种 LED 控制器进行库存、测试和设计。这可能是一个昂贵且耗时的提议。使用可应用于许多解决方案的控制器会好得多。

LT®3756 高电压 LED 驱动器具有独特的拓扑通用性，因而使其能够在升压、降压-升压模式、降压模式、SEPIC、反激式和其他拓扑结构中使用。其高功率能力可在非常宽的输入电压范围内提供潜在的数百瓦稳态 LED 功率。其 100V 浮动 LED 电流检测输入允许 LED 串浮动在地上，如本文的降压模式和降压-升压模式拓扑所示。出色的 PWM 调光架构可产生高达 3000：1 的高调光比。

许多功能可保护 LED 和周围组件。关断和欠压锁定与来自输入的模拟调光相结合时，可提供标准的ON/OFF功能，并在电池电压降至不可接受的低水平时降低LED电流。模拟调光是准确的，可以与PWM调光相结合，以实现极宽范围的亮度控制。软启动功能可防止启动期间出现尖峰浪涌电流。OPENLED 引脚通知 LED 开路或缺失，而 SYNC （LT3756-1） 引脚可用于将开关同步至一个外部时钟。

这款 16 引脚 IC 采用微型 QFN （3mm × 3mm） 和 MSE 封装，均经过热增强。对于输入电压要求较低的应用，40V在， 75V外 LT3755LED 控制器是与 LT3756 类似的选项。

尽管 LT3756 通常用作一个 LED 驱动器，但在不使用恒定电流检测电压的情况下，其电压 FB 引脚可提供一种经过良好调节的输出电压。这是 LT3756 的过压保护功能的一个附带优势，在 LED 串开路的情况下，电流控制环路被 FB 电压环路取代，从而防止控制器为了保持电流而使电压升高。

125W 升压 LED 驱动器，用于体育场灯或广告牌

体育场、聚光灯和广告牌的照明系统需要大量以高功率运行的 LED 灯串。LT3756 控制器能够利用其浮动检测电阻器 ISP 和 ISN 输入来驱动高达 100V 的 LED 串。图125中的1W LED驱动器接受来自高功率变压器输出的40V–60V宽范围输入。

图1.125W、83V/1.5A、97% 效率升压 LED 驱动器，用于体育场照明。

LT3756 的高功率栅极驱动器以 100kHz 切换两个 250V MOSFET。该开关频率最大限度地减小了分立元件的尺寸，同时保持了97%的高效率，从而产生了不到50°C的分立元件温升，这比83V一串1.5A LED产生的电位热量更易于管理。

即使不需要 PWM 调光，PWMOUT 调光 MOSFET 也可用于关断期间的 LED 断开。这可以防止电流流过接地连接的LED串 - 在某些输入条件下是可能的。

如果 LED 失效开路或 LED 串从高功率驱动器中移除，FB 恒压环路将接管并将输出调节为 95V，直到 LED 和 LED 之间连接了正确的灯串+–.如果没有过压保护，LED检测电阻的LED电流为零，控制环路将努力增加其输出。最终，输出电容电压将超过100V，超过几个元件的最大额定值。在 OVP 中，OPENLED 状态标志变低。

具有高PWM调光比的高压降压模式LED驱动器

当输入电压高于 LED 串电压时，LT3756 可同样很好地用作一个恒定电流降压模式转换器。例如，汽车电池的电压可能会呈现一个疯狂移动的目标，从下降的电压到令人眼花缭乱的高压尖峰，图2中的降压模式LED驱动器非常适合这种恶劣的环境。该器件采用 10V 至 80V 的宽输入范围工作，以 3A 电流驱动一个或两个 5.7V LED （1V）。在这种情况下，两个 V在引脚以及 ISP 和 ISN 电流检测输入可高达 80V。

图2.一个 80V在降压模式 LED 驱动器，具有 PWM 调光功能，适用于单或双 LED。

图3.图2所示降压模式转换器的效率。

PWM调光需要从PWMOUT引脚到高端LED串进行电平转换，如图2所示。最大PWM调光比随着开关频率的提高、PWM调光频率的降低、输入电压的提高和LED功率的降低而增加。在这种情况下，100：1的调光比可以在100Hz调光频率、48V输入、3A时的5.7V或1V LED和150kHz开关频率下实现3756：150的调光比。尽管 LT<> 可实现更高的开关频率，但占空比最终有其限制。宽松的最小导通时间和最小关断时间限制要求其范围下限的频率 （<>kHz） 以满足苛刻的高 V在-至低V发光二极管（80V在至一个 3.5V LED）和低 V在-压差要求（10V在至 7V发光二极管） 的此特定转换器。

降压模式LED驱动器的过压保护也具有电平转换。Pnp晶体管Q1有助于将最大允许输出电容电压调节到略高于LED串的水平。如果没有电平转换OVP网络连接到FB，开路LED串将导致输出电容充电至输入电压。虽然降压模式组件可以在这种情况下幸存下来，但LED可能无法重新插入等于输入电压的电位。也就是说，单个 3.5V LED 可能无法直接连接到 80V。

单电感降压-升压模式 LED 驱动器

一个越来越常见的LED驱动器要求是LED灯串电压和输入电压的范围很宽且重叠。事实上，一些设计人员更喜欢将相同的LED驱动器电路用于几种不同的电池源和几种不同的LED串类型。这种多功能配置牺牲了一些效率、元件成本和电路板空间来简化设计，但通过生产基本上现成的多用途LED驱动器，显著缩短了上市时间，从而减轻了权衡。

图4所示的降压-升压模式拓扑使用单个电感，可将输入电压升压和降压至LED串电压。它接受 6V 至 36V 的输入，以高达 10mA 的电流驱动 50V–400V LED 串。PWM调光和OVP以类似于降压模式的方式进行电平转换，以实现这些功能的最佳性能。

图4.具有宽范围 V 的降压-升压模式 LED 驱动器在和 V发光二极管.

图5.图4中降压-升压模式转换器的效率。

电感电流是输入电流和LED串电流之和;峰值电感电流也等于峰值开关电流，高于降压模式或升压拓扑LED驱动器，由于连接的性质，具有类似的规格。4A 峰值开关电流和电感器额定值反映了 9mA 时最差情况下的 50V 输入至 400V LED 串。

低于 9V 输入时，CTRL 模拟调光输入引脚用于缩减 LED 电流，以便在电池电压过低时控制电感电流。由于欠压锁定，LED 在低于 6V 输入时关闭，并且在输入升至 7V 以上之前不会重新打开，以防止闪烁。在降压-升压模式下，输出电压是输入电压和LED灯串电压之和。对于此设计，输出电容、箝位二极管和功率 MOSFET 的电压可高达 90V。

结论

100V LT3756 控制器表面上是一款高功率 LED 驱动器，但其架构用途广泛，可用于任意数量的高电压输入应用。当然，它具有大（和小）大功率LED串所需的所有功能。它可用于升压、降压-升压模式、降压模式、SEPIC和反激式拓扑。LT3756 具有高额定电压、优化的 LED 驱动器架构、高性能 PWM 调光、主机保护功能和准确的高端电流检测使 LT<> 成为各种高电压输入和高功率照明系统的单 IC 选择。

审核编辑：郭婷