LM3409HV 用于大功率 LED 驱动器的 75V PFET 降压控制器技术手册

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：lm3409hv.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

‌一、产品概述‌
LM3409/HV系列是德州仪器(TI)推出的P沟道MOSFET降压(Buck)控制器，专为大功率LED驱动设计。包含四个型号：

• LM3409/LM3409-Q1（输入电压6-42V）
• LM3409HV/LM3409HV-Q1（输入电压6-75V，Q1为车规级）

‌二、核心特性‌

1. ‌电气特性‌：
   • 2Ω/1A MOSFET栅极驱动
   • 高边差分电流检测（无需补偿回路）
   • 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或无电容设计
2. ‌保护功能‌：
   • 逐周期电流限制
   • 低功耗关断和热关断（160°C阈值，15°C迟滞）
   • AEC-Q100 Grade 1车规认证（Q1版本）

‌三、应用领域‌

• 汽车照明（前照灯、尾灯）
• 通用LED照明
• 恒流源设计

‌四、关键设计原理‌

1. ‌恒关断时间(COFT)架构‌：
   • 通过ROFF/COFF设置关断时间（计算公式：tOFF = -ROFF×(COFF+20pF)×ln(1-1.24V/VO)）
   • 固定峰值电流阈值，通过IADJ引脚实现三种调节方式（开路/电压/电阻）
2. ‌调光方案‌：
   • ‌PWM调光‌：通过EN引脚（1kHz典型）或外部并联FET实现
   • ‌模拟调光‌：通过IADJ引脚电压（0-1.24V）调节

‌五、典型设计参数‌

1. ‌功率器件选型‌：
   • MOSFET：Qg<30nC（高频应用），电压需高于VIN 15%
   • 二极管：推荐肖特基（低VF），如60V/5A规格
2. ‌外围元件计算‌：
   • 电感值：L1 = VO×tOFF/ΔiL-PP
   • 电流检测电阻：RSNS = VADJ/(5×IL-MAX)
   • UVLO电阻网络：RUV2=VHYS/22μA，RUV1=1.24V×RUV2/(VTURN-ON-1.24V)

‌六、封装与热管理‌

• 10引脚HVSSOP封装（3×3mm）和14引脚PDIP封装
• 热阻参数：θJA=54.4°C/W（HVSSOP），θJC=36.3°C/W（PDIP）

‌七、设计注意事项‌

1. 布局需最小化开关回路面积（CIN-D1-Q1-RSNS）
2. 高频节点（COFF/CSN/CSP）走线应短
3. 输出电容可降低LED纹波电流（公式：ZC = rD×ΔiLED-PP/(ΔiL-PP-ΔiLED-PP)）

文档包含完整的设计公式、典型应用电路（如48V输入驱动10颗LED）及效率曲线（最高95%），适用于需要高精度恒流控制的LED驱动场景。