LT3756/LT3756 - 1/LT3756 - 2 LED控制器：特性、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在LED驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，一款性能出色的控制器能為設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多便利和優(yōu)勢(shì)。今天我們要深入探討的LT3756/LT3756 - 1/LT3756 - 2 LED控制器，就是這樣一款值得關(guān)注的產(chǎn)品。

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一、產(chǎn)品概述

LT3756、LT3756 - 1和LT3756 - 2是專為驅(qū)動(dòng)高電流LED而設(shè)計(jì)的DC/DC控制器，能作為恒流源穩(wěn)定工作。它們通過(guò)內(nèi)部穩(wěn)壓的7.15V電源驅(qū)動(dòng)低端外部N溝道功率MOSFET，采用固定頻率、電流模式架構(gòu)，在寬范圍的電源和輸出電壓下都能保持穩(wěn)定運(yùn)行。

二、產(chǎn)品特性

（一）調(diào)光能力

具備3000:1的True Color PWM?調(diào)光，同時(shí)CTRL引腳還能提供額外的模擬調(diào)光能力，為L(zhǎng)ED調(diào)光提供了豐富的選擇。

（二）電壓范圍

輸入電壓范圍寬，為6V至100V，輸出電壓最高可達(dá)100V，能適應(yīng)多種不同的電源和負(fù)載需求。

（三）控制模式

支持恒流和恒壓調(diào)節(jié)，采用100mV高端電流檢測(cè)，可驅(qū)動(dòng)LED在升壓、降壓、降壓 - 升壓、SEPIC或反激拓?fù)渲泄ぷ鳌?/p>

（四）頻率特性

可調(diào)頻率范圍為100kHz至1MHz，用戶可根據(jù)實(shí)際需求優(yōu)化效率、性能或外部組件尺寸。此外，LT3756 - 1還支持頻率同步功能。

（五）保護(hù)功能

具有開路LED保護(hù)、可編程欠壓鎖定（帶遲滯）等功能。其中，LT3756 - 2還改進(jìn)了開路LED狀態(tài)引腳，能更好地檢測(cè)和報(bào)告開路故障。

（六）其他特性

低關(guān)斷電流小于1μA，可編程軟啟動(dòng)功能可減少啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊。采用熱增強(qiáng)型16引腳QFN（3mm × 3mm）和MSOP封裝，并且符合AEC - Q100汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

三、典型應(yīng)用

（一）高功率LED應(yīng)用

如30W白色LED前照燈驅(qū)動(dòng)器，效率可達(dá)94%，輸入電壓范圍為8V至60V（100V瞬態(tài)），能為高功率LED提供穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電流。

（二）電流受限的恒壓應(yīng)用

可用于電池充電等場(chǎng)景，確保充電過(guò)程中的電流和電壓穩(wěn)定。

四、電氣特性

（一）電壓相關(guān)特性

• 輸入電壓：最小工作電壓在特定條件下有相應(yīng)要求，關(guān)斷電流和工作電流在不同狀態(tài)下有明確的參數(shù)范圍。
• 參考電壓：VREF電壓典型值為2V，在不同溫度等級(jí)和電流范圍內(nèi)有一定的精度要求，且具有良好的線性調(diào)節(jié)特性。

（二）電流相關(guān)特性

• 電流檢測(cè)：SENSE引腳的電流限制閾值典型值為108mV，能有效保護(hù)電路免受過(guò)流損壞。
• 輸入偏置電流：各引腳的輸入偏置電流在不同條件下有相應(yīng)的參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)于電路的精確控制至關(guān)重要。

（三）其他特性

• 振蕩器：開關(guān)頻率可通過(guò)RT電阻編程，最小關(guān)斷時(shí)間為170ns。
• 線性穩(wěn)壓器：INTVCC調(diào)節(jié)電壓典型值為7.15V，具有過(guò)流保護(hù)和欠壓鎖定功能。

五、引腳功能

（一）PWMOUT

用于驅(qū)動(dòng)LED負(fù)載斷開NMOS或電平轉(zhuǎn)換，同時(shí)在FB過(guò)壓時(shí)具有保護(hù)功能。

（二）FB

電壓環(huán)路反饋引腳，用于恒壓調(diào)節(jié)或LED保護(hù)/開路LED檢測(cè)。

（三）ISN和ISP

分別連接電流反饋電阻的負(fù)端和正端，用于檢測(cè)LED電流。

（四）VC

跨導(dǎo)誤差放大器輸出引腳，用于穩(wěn)定電壓環(huán)路。

（五）CTRL

電流檢測(cè)閾值調(diào)整引腳，可調(diào)節(jié)LED電流。

（六）VREF

電壓參考輸出引腳，典型值為2V，可用于模擬調(diào)光或溫度補(bǔ)償。

（七）PWM

信號(hào)低時(shí)關(guān)閉開關(guān)，空閑振蕩器并斷開VC引腳與內(nèi)部負(fù)載的連接。

（八）OPENLED（LT3756和LT3756 - 2）

用于報(bào)告開路LED故障，需要外部上拉電流。

（九）SYNC（LT3756 - 1）

用于將內(nèi)部振蕩器同步到外部邏輯電平信號(hào)。

（十）SS

軟啟動(dòng)引腳，通過(guò)外部電容設(shè)置軟啟動(dòng)間隔。

（十一）RT

開關(guān)頻率調(diào)節(jié)引腳，通過(guò)連接到GND的電阻編程開關(guān)頻率。

（十二）SHDN/UVLO

關(guān)斷和欠壓檢測(cè)引腳，可精確設(shè)置開啟和關(guān)閉閾值。

（十三）INTVCC

內(nèi)部負(fù)載、GATE驅(qū)動(dòng)器和PWMOUT驅(qū)動(dòng)器的穩(wěn)壓電源。

（十四）VIN

輸入電源引腳，需局部旁路電容。

（十五）SENSE

控制環(huán)路的電流檢測(cè)輸入引腳。

（十六）GATE

N溝道FET柵極驅(qū)動(dòng)器輸出引腳。

（十七）GND

接地引腳，也是控制環(huán)路的電流檢測(cè)輸入。

六、工作原理

在正常工作時(shí)，PWM引腳為低時(shí)，GATE和PWMOUT引腳被驅(qū)動(dòng)到GND，VC引腳呈高阻抗?fàn)顟B(tài)。當(dāng)PWM引腳變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，內(nèi)部振蕩器喚醒，外部功率MOSFET開關(guān)導(dǎo)通，電感電流增加。當(dāng)開關(guān)電流檢測(cè)電壓超過(guò)誤差放大器的輸出時(shí)，開關(guān)關(guān)閉，電感電流減小。通過(guò)這種循環(huán)，PWM控制算法建立開關(guān)占空比，以調(diào)節(jié)負(fù)載中的電流或電壓。

七、應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）INTVCC調(diào)節(jié)器

需要使用電容進(jìn)行旁路，選擇10V額定、低ESR的X7R或X5R陶瓷電容，典型值為4.7μF。內(nèi)部有電流限制保護(hù)，可根據(jù)公式計(jì)算INTVCC電流，選擇合適的功率MOSFET和開關(guān)頻率。

（二）SHDN/UVLO引腳編程

可通過(guò)電阻分壓器精確設(shè)置下降的UVLO值，并利用2.1μA下拉電流編程上升遲滯。

（三）LED電流編程

通過(guò)在LED串中串聯(lián)合適的電流檢測(cè)電阻來(lái)編程LED電流，CTRL引腳可用于調(diào)光和溫度保護(hù)。

（四）輸出電壓編程

對(duì)于升壓或SEPIC應(yīng)用，可通過(guò)選擇反饋電阻的值來(lái)設(shè)置輸出電壓。

（五）短路保護(hù)

ISP和ISN引腳在ISN低于3V時(shí)具有獨(dú)立的短路保護(hù)功能，可防止SEPIC轉(zhuǎn)換器中的功率組件損壞。

（六）調(diào)光控制

支持PWM和模擬調(diào)光（通過(guò)CTRL引腳）兩種方式，PWM調(diào)光時(shí)可通過(guò)VC節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)開關(guān)需求電流，提高調(diào)光精度。

（七）開關(guān)頻率編程

通過(guò)RT引腳可將開關(guān)頻率編程為100kHz至1MHz，需根據(jù)實(shí)際需求權(quán)衡頻率和組件尺寸、損耗的關(guān)系。

（八）組件選擇

• 輸入電容：根據(jù)開關(guān)頻率、輸出電流和允許的輸入電壓紋波選擇合適的電容值，通常選擇X7R陶瓷電容。
• 輸出電容：根據(jù)負(fù)載和轉(zhuǎn)換器配置選擇，建議使用X7R陶瓷電容，以衰減電流紋波。
• 軟啟動(dòng)電容：根據(jù)公式設(shè)置軟啟動(dòng)間隔，典型值為0.01μF。
• 功率MOSFET：選擇具有合適漏極電壓額定值和低柵極電荷的MOSFET，確保在高輸入電壓下IC的安全。
• 肖特基整流器：選擇具有足夠低泄漏電流的二極管，特別是在使用PWM調(diào)光時(shí)。
• 檢測(cè)電阻：根據(jù)應(yīng)用類型選擇合適的電阻值，確保開關(guān)電流不超過(guò)SENSE引腳的電流限制閾值。
• 電感：選擇具有合適飽和電流額定值的電感，根據(jù)工作頻率、輸入和輸出電壓計(jì)算電感值。

（九）環(huán)路補(bǔ)償

使用內(nèi)部跨導(dǎo)誤差放大器的VC輸出補(bǔ)償控制環(huán)路，選擇合適的補(bǔ)償電阻和電容以優(yōu)化控制環(huán)路響應(yīng)和穩(wěn)定性。

（十）電路板布局

由于LT3756的高速運(yùn)行特性，電路板布局和組件放置至關(guān)重要。要確保暴露焊盤與電路板接地平面良好接觸，減少高dV/dt和高dI/dt節(jié)點(diǎn)的面積，避免高阻抗信號(hào)拾取開關(guān)噪聲。

八、典型應(yīng)用電路

文檔中給出了多個(gè)典型應(yīng)用電路，如30W白色LED前照燈驅(qū)動(dòng)器、降壓 - 升壓模式LED驅(qū)動(dòng)器、SEPIC LED驅(qū)動(dòng)器和降壓模式1A LED驅(qū)動(dòng)器等。這些電路展示了LT3756在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的具體實(shí)現(xiàn)方式，為工程師的設(shè)計(jì)提供了參考。

九、總結(jié)

LT3756/LT3756 - 1/LT3756 - 2 LED控制器具有豐富的特性和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師需要根據(jù)具體需求合理選擇組件、設(shè)置參數(shù)，并注意電路板布局等細(xì)節(jié)，以充分發(fā)揮該控制器的性能優(yōu)勢(shì)。大家在實(shí)際應(yīng)用中，是否遇到過(guò)類似控制器在調(diào)光或保護(hù)功能方面的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。