‌LM3409系列LED驱动控制器技术文档总结

LM3409、LM3409-Q1、LM3409HV 和 LM3409HV-Q1 是 P 沟道 MOSFET （PFET） 控制器用于降压（降压）电流调节器。他们提供广泛的输入 电压范围，高边差电流检测，低可调 阈值电压和快速输出使能/禁用功能和热 增强型 10 引脚 HVSSOP 封装。这些特性相结合，使 LM3409 器件系列非常适合用作驱动 LED 的恒流源 其中正向电流高达 5 A 很容易实现。

LM3409 器件使用恒定关断时间 （COFT） 控制来调节 精确的恒流，无需外部控制环路 补偿。模拟和PWM调光易于实现，并导致 高度线性的调光范围，具有出色的可实现对比度。 可编程 UVLO、低功耗关断和热关断完成了 功能集。
*附件：lm3409-q1.pdf

特性

• LM3409-Q1 和 LM3409HV-Q1 是汽车级产品：符合 AEC-Q100 1 级标准
• 2-Ω、1A 峰值 MOSFET 栅极驱动
• V在范围：6 V 至 42 V （LM3409、LM3409-Q1）
• V在范围：6 V 至 75 V（LM3409HV，LM3409HV-Q1）
• 差分、高侧电流检测
• 逐周期电流限制
• 无需控制环路补偿
• 10,000：1 PWM 调光范围
• 250：1 模拟调光范围
• 支持全陶瓷输出电容和无电容输出
• 低功耗关断和热关断
• 热增强型10引脚HVSSOP封装

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LM3409/LM3409-Q1/LM3409HV/LM3409HV-Q1是德州仪器（TI）推出的P沟道MOSFET（PFET）降压（Buck）恒流控制器，专为高功率LED驱动设计。关键特性包括：

• ‌输入电压范围‌：
  • LM3409/Q1：6V至42V
  • LM3409HV/Q1：6V至75V（支持汽车级应用，符合AEC-Q100 Grade 1标准）
• ‌核心功能‌：
  • 高端差分电流检测（低可调阈值）
  • 无需外部环路补偿的恒定关断时间（COFT）控制架构
  • 支持10,000:1 PWM调光范围和250:1模拟调光
  • 兼容陶瓷输出电容或无电容设计

‌2. 应用场景‌

• LED驱动电源
• 汽车照明（如LM3409-Q1/HV-Q1系列）
• 通用照明系统
• 恒流源设计

‌3. 关键特性详解‌
‌3.1 控制架构‌

• ‌COFT控制‌：通过固定关断时间（由外部ROFF/COFF设置）和峰值电流检测实现恒流输出，无需补偿网络。
• ‌调光支持‌：
  • ‌PWM调光‌：通过EN引脚或外部并联FET实现高频调光（最高100kHz）。
  • ‌模拟调光‌：通过IADJ引脚电压（0-1.24V）或外接电阻调整LED电流。

‌3.2 保护功能‌

• 欠压锁定（UVLO）
• 热关断（160°C阈值，15°C迟滞）
• 逐周期电流限制

‌4. 典型应用设计‌
‌4.1 设计要点‌

• ‌电感选择‌：基于目标纹波电流（ΔiL-PP）和输出电压计算，需确保最小纹波满足比较器极性切换需求（ΔiL-PP > 24mV/RSNS）。
• ‌输入/输出电容‌：
  • 输入电容需满足电压纹波和RMS电流要求（推荐陶瓷电容）。
  • 输出电容可选，用于降低LED电流纹波（需结合LED动态阻抗rD计算）。
• ‌MOSFET与二极管‌：
  • PFET需考虑Qg（建议<30nC）和RDS(ON)平衡。
  • 续流二极管推荐低VF肖特基二极管。

‌4.2 设计公式‌

• ‌关断时间‌：tOFF = -ROFF×(COFF+20pF)×ln(1-1.24V/VO)
• ‌LED平均电流‌：ILED = VADJ/(5×RSNS) - ΔiL-PP/2

‌5. 封装与订购信息‌

• ‌封装类型‌：
  • HVSSOP-10（3mm×3mm，带散热焊盘）
  • PDIP-14（可选，LM3409N）
• ‌汽车级型号‌：LM3409-Q1/LM3409HV-Q1（AEC-Q100认证）

‌6. 布局建议‌

• 缩短高频环路路径（CIN、D1、Q1、RSNS）。
• 敏感信号（如CSN/CSP、COFF）需远离噪声源。
• 散热焊盘需通过多过孔连接至GND平面。