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高效LED背光照明之汽车显示器方案

上网日期: 2011年09月09日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:LED? 背光照明? 驱动器?

LT3760 采用自适应反馈环路设计,该设计调节输出电压以使其略高于 LED 串的最高电压。这最大限度地减小了通过镇流电路损失的功率,并帮助优化了效率。图 2 中的电路提供高于 90% 的效率。这很重要,因为消除了任何散热需求,从而实现了占板面积非常紧凑的扁平解决方案。就驱动 LED 阵列而言,同样重要的是,提供准确的电流匹配,以确保在整个仪表板上保持背光照明亮度一致。LT3760 在 -40?C 至 125?C 的温度范围内保证 LED 电流变化不到 ±2%,而且正如在图 5 中能看到的那样,它的典型值较接近 ±0.5%。

图 5:图 4 中的 LED 电流匹配

图 5:图 4 中的 LED 电流匹配

LT3760 采用固定频率、恒定电流升压型控制器拓扑。该器件采用单个 60V 外部 N 沟道 MOSFET,能驱动 8 串由多达 10 个 100mA 串联连接 LED 组成的 LED 串。其开关频率是可编程的,并可在 100kHz 至 1MHz 范围内同步,从而使其能提供最佳效率,同时最大限度地减小外部组件尺寸。其设计还使该器件能运行 4 串 200mA 的 LED 串或甚至两串 400mA 的 LED 串。每个 LED 串能使用同样数量的 LED,或能以每串不同数量的 LED 非对称地运行。

LT3760 以高达 3,000:1 的调光比和通过控制引脚的模拟调光 (提供高达 25:1 的调光比) 提供直接 PWM。在需要高达 30,000:1 调光比的应用中,这两种调光功能可以结合起来,以达到所需调光比。似乎随着汽车显示器技术的完善,大多数制造商都更喜欢使用较高的 LED 电流 (50mA 至 100mA),以使显示器在明亮的环境照明条件下更可读,同时更喜欢使用较大的调光比,以补偿不断变化的环境照明条件。

此外,LT3760 有集成的保护功能,包括开路和短路保护以及一个 /FAULT 诊断引脚。例如,如果一个或多个 LED 串开路,那么 LT3760 就会调节其余的 LED 串,并将 /FAULT 引脚设定为高。如果所有 LED 串都处于开路状态,那么该器件仍会调节输出电压,而且在两种情况下,都会将 /FAULT 引脚设定为高。类似地,如果在 VOUT 和任何 LED 引脚之间发生短路,那么 LT3760 就立即断开该通道,并继续调节其余通道。停用该通道可保护 LT3760 不受大功率热耗散的影响,并确保可靠工作。为了实现额外的 LED 保护,LT3760 的 CTRL 引脚允许通过 LED 串的环境温度设定 LED 电流降额曲线。一个放置在靠近 LED 处的 NTC 电阻器随着温度升高降低 CTRL 引脚电压,从而降低了 LED 电流。其他优化可读性的特点包括停机时输出断接、可编程欠压闭锁、微功率停机和内部软启动。

结论

对更高性能和经济实惠性永不满足的需求驱动着 LED 背光照明应用在汽车显示器中的持续加速。这些需求必须由新的 LED 驱动器 IC 来满足。结果,这些 LED 驱动器必须提供恒定电流,以不管输入电压或 LED 正向电压如何变化都保持一致的亮度,必须以高效率工作,必须提供非常宽的调光比,且必须有各种保护功能以提高系统可靠性。当然,这些 LED 驱动器电路还必须提供占板面积非常紧凑、扁平和热效率高的解决方案。幸运的是,凌力尔特公司在不断重新定义 LED 驱动器系列,以用面向显示器应用的 LT3760 等高亮度 LED 驱动器 IC 迎头客服这些苛刻的挑战。此外,凌力尔特公司已经开发出了一个完整、专门针对汽车应用的大电流 LED 驱动器 IC 系列,涵盖从 LCD 背光照明到转向指示信号灯以及先进的前向照明前灯等各种应用。随着汽车照明系统继续需要更高性能的 LED 驱动器,设计师们也将有满足需求的 IC 解决方案。

作者:凌力尔特公司

电源产品部

高级产品市场工程师

Jeff Gruetter


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