设计要点 325：采用 ThinSOT 封装的高效白光 LED 驱动器内置开关和肖特基二极管
引言
LT3465白光LED驱动器是外形小巧和电池供电的便携式设备(如蜂窝电话、PDA和数码相机)中背光源电路的理想选择。LT3465具有一些重要的特点，例如:用于防止大浪涌电流的自动软起动、LED开路保护和集成肖特基二极管，并采用了扁平的(<1mm)ThinSOT™封装以节省占用空间。LT3465专为采用2至4个白光LED和单节锂离子电池输入的彩色显示背光源应用而优化。虽然如此，其30V内部开关仍能驱动多达6个串接的LED。
LT3465采用一种恒定电流和升压型架构，其可直接调节LED电流并确保每个LED都具有均匀的亮度和色彩，这与其正向压降的差异无关。LT3465具有1.2MHz的恒定开关频率，因而允许采用小巧的外部元件，并可最大限度地减小要求低输入和输出噪声应用的输入和输出纹波。LT3465采用的内部补偿将对输出电容器的要求降低至只需使用一个0.22μF的陶瓷电容器，这与输出电容要求更加严格的补偿方案相比，占用空间与成本明显减少。
200mV的反馈电压.高效内部电源开关和内置肖特基二极管实现了LT3465功耗的最小化，从而使典型效率达到了80%。LT3465还有一种开关频率为2.7MHz的版本(LT3465A)，该版本允许采用体积更小的元件(例如片式电感器)。
用于4个白光LED的锂离子电池供电式驱动器
图1所示的紧凑型白光LED驱动器电路是专为安装于诸如蜂窝电话或PDA等小型无线设备之中而设计的。由于该电路采用了恒定电流升压型串联LED架构，因此，其效率高于采用并联架构的开关电容器型驱动器。
图1a：用于驱动4个白光LED的锂离子电池供电式驱动器
图1b：用于驱动4个白光LED的锂离子电池供电式驱动器
该设计可提供15mA的恒定电流，并可由单节锂离子电池或一个5V交流适配器输入来驱动4个串联LED。集成肖特基二极管、内部软起动和开路LED保护简化了电路并改善了性能。1.2MHz恒定频率和集成优化补偿允许采用小型元件，包括纤巧的0603规格的陶瓷输入和输出电容器以及一个小巧的电感器(LT3465A还能采用体积更小的片式电感器)。LED电流由反馈引脚上的电阻器R1根据下面简单的公式来设置：
ILED = 200mV/R1 或 R1 = 200mV/ILED (见表1)。
| 满ILED (mA) | R1 (Ω) |
| 5 | 40.2 |
| 10 | 20.0 |
| 15 | 13.3 |
| 20 | 10.0 |
对于要求高准确LED电流的应用，建议采用精密的电阻器(1%)。
调光控制
LT3465具有单引脚关断和调光控制功能。通过在CTRL引脚(引脚4).上施加一个0.2V~ 1.5V的DC电压(图2a)可使反馈电压在25mV至200mV的范围内改变。对于一个20mA LED电流应用(RFB= 102)，使CTRL引脚电压在0.2V~ 1.5V的范围内变化将产生2.5mA至20mA的LED电流。CTRL引脚电压低于50mV时将关断器件。图3中的曲线示出了VFB与VCTRL之间的相关性。
图2a：DC电压调光
图3：VFB与VCTRL的相关性曲线
图2示出了三种调光方法，分别是采用一个DC电压、一个滤波PWM信号和一个逻辑信号。前两种方法通过改变CTRL引脚电压来调节LED亮度，而逻辑信号则通过直接改变反馈电压来调节LED亮度。
2b所示的滤波PWM调光工作原理与DC电压调光相似，不同之处在于前者的VDC输入来自一个滤波PWM信号。滤波器是一个5k2、100nF 的RC电路，它将PWM信号滤波为一个与PWM信号的占空比成比例的DC电压。在这种场合，LED电流随PWM信号占空比的增加成比例地增加。100%的占空比对应于满LED电流，而0%的占空比则对应于零LED电流。用于滤波PWM调光的推荐频率为3kHz而幅度为2V。
图2b：滤波PWM调光
逻辑信号调光方法(图2c)采用一个N沟道MOSFET和RINC，以便在一个逻辑信号使MOSFET导通时减小Rl的阻值。R1的阻值用于设定最小LED电流，RINC与R1的并联阻值用于设定较高的LED电流。这种简单电路便于进行单级调光。当LED电流等级超过两级时，可增加并联的MOSFET-RINC电路。切记每个电流设定需要一个单独的逻辑信号，而且LED电流的计算涉及到每个RINC(n)的并联电阻。当n个开关接通时，ILED(n) = 200mV [R1||RINC(1)...||RINC(n)]。当接入不同的电阻器时，仍可采用CTRL引脚来对LED电流进行更大幅度的控制。
图2c：逻辑信号调光
结论
LT3465是专为从单节锂离子电池来对2至4个LED进行驱动而优化的白光LED驱动器。它具有一个36V、1.2MHz的内部电源开关、内置肖特基二极管、自动软起动、开路LED保护和优化的内部补偿。LT3465是要求小电路尺寸、高效率和匹配LED亮度的无线设备之理想选择。
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