LED驱动设计技巧及应用方案集锦

宽的输入电压及输出负责范围下工作；所需元器件数量则更少，谐振储能元件能够集成 到单个变压器中；初级端开关在所有额定负载条件下能实现零电压开关（ZVS）；次级端二极管能够实现零电流开关（ZCS），没有反向恢复损耗，所以作为一 种高性价比、高能效及低EMI方案，常用于高输出电压的应用中。

　　NCP1398作为第五代高性能LLC串联谐振控制器，工作频率可以从 50kHz高至750kHz，可调节最小开关频率精度达到±3%，可调节死区时间，带外部可调节软启动，精密及高阻抗输入欠压保护，用于过温或过压等严重 故障条件下闩锁输入脚，基于定时器的可自动恢复过流保护，闩锁输出短路保护，on/off控制关闭输入脚，跳周期模式，带可调节迟滞，Vcc工作电压达 20V，共集电极光耦连接，简化Oring控制，内置过温关闭，600V半桥驱动器，带1A/0.5A汲/源驱动能力，NCP1398B还提供反馈环路开 路保护。

　　图5.高压DC-DC次级端LLC串联谐振示意图

　　组合控制器方案

　 　NCL30051是一款PFC及谐振半桥组合控制器，这器件集成了一个CrMPFC控制器及一个半桥谐振控制器，并内置600 V驱动器，针对离线电源应用进行了优化，采用SOIC16封装，具备了所有实现高能效、小外形设计所需的特性。相比传统途径的CrM PFC+LLC通过改变LLC频率来控制功率，NCL30051则是改变PFC大电容电压来控制功率，局限在于大电容电压的动态范围，优点则是简化了固定 电压LED驱动器设计。

　　总结

　　LED照明正快速演变，新的驱动方案需要能够配合市 场上最新的LED应用；同时为提升能效及降低系统总成本，拓扑结构的选择也在演变。为满足中高功率LED照明驱动的需求，安森美半导体提供了阵容广博、相 辅相成的方案，包括单段式PFC方案，以及PFC+DC-DC转换的两段式方案，满足不同的中大功率LED照明应用的需求。

汽车电子应用中的LED驱动方案设计参考

　　目前，越来越多的汽车电子系统应用照明设计师正在采用LED照明满足实用和美观的用途。众所周知，LED适用于各种汽车照明元件，例如大灯、白天行车灯、雾灯、转向信号灯、内部照明、资讯娱乐的背光照明，以及组合尾灯（RCL）和高位制动灯（CHMSL）。

　 　在建立LED供电的电子驱动解决方案时，需要考虑两个主要的DC/DC电源类别，分别是线性稳压器和开关稳压器。线性稳压器具有减少零部件数和降低电磁 干扰（EMI）的优点，但在效率和热耗方面有严重的弊端。因此，开关稳压器是很多设计师的驱动解决方案首选。直流电源和需要的LED数目与类型决定了 LED驱动器的拓扑结构选择。如果电源电压超出总LED电压，就需要降压转换器。如果LED组的电压超出电源电压，就需要升压转换器。最后，根据具体的条 件，LED电压可能高于或低于电源电压，这样，就应该采用降压/升压或单端初级电感转换器（SEPIC）等电源拓扑技术。

　　在设计照明系 统时，除了LED供电外，还需要考虑很多因素。LED电路设计的另一项主要考虑因素是热管理。LED驱动器集成电路改进热性能的一种方式是通过控制LED 正向电流，LED正向电流是关于温度的函数。这可以通过使用外部电流来感应温度和控制对LED的电流供应来实现，但更高效的解决方案是利用具有必要内置功 能的集成电路。

　　美国国家半导体的产品包含可实现多种拓扑结构的众多开关稳压器集成电路。此外，美国国家半导体专为LED应用开发了一系列集成电路，其中很多具有适合汽车电子系统应用的功能。本文将探讨几个汽车电子系统大灯驱动的应用示例。

　　使用升压稳压器的大灯示例

　 　LED正越来越多地用于汽车大灯及其他前视照明系统。典型的大灯应用可能使用以多种方式排列的10个白色LED。对于各LED最大VF为4V的情况，如 果设计师希望使用在一个灯组中串联全部LED的拓扑结构，将需要设置DC/DC 级来驱动LED。在这种情况下，可以对标称12V~14VDC电源总线使用单个升压开关功率级。

美国国家半导体研发的多种集成电路正是符合这种应用要求，例如LM342x系列：LM3421、LM3423、LM3424和LM3429部件。此系列 集成电路包含多种多用途部件，可用作升压、降压、降压/升压或SEPIC拓扑结构中低侧外部MOSFET的控制器。LM3421、LM3423和 LM3429部件都使用峰值电流模式控制器和预测性关闭时间设计来调节LED电流。峰值电流模式控制器与预测性关闭时间设计的组合简化了回路补偿设计，同 时提供内在的输入电压前馈补偿。LM3429是系列中的基本部件，是优化了成本和尺寸特点的控制器解决方案。LM3421增设了用于控制外部调光FET和 系统"零电流"关闭特点的集成驱动器。LM3423 进一步