用集成式 8 开关无闪烁驱动器 控制矩阵式 LED 前灯中的单个 LED

三输出 LT3797 LED 控制器可以很方便地作为"预先升压"然后降压的单个 IC 解决方案使用。该器件的一个通道可以配置为升压型稳压器，之后跟随的是其余两个通道，配置为降压型 LED 驱动器。两个降压型 LED 驱动器的每一个可驱动一串矩阵式调光 LED。这种拓扑有很多优势，最显著的是，无论 LED 串的电压高于还是低于电池电压，该电路都会持续以最佳模式运行。

　　图 3 显示了图 1 所示演示电路板的原理图，包括一个 "升压然后双降压模式" 转换器 LT3797 和 LT3965 矩阵式前灯调光系统，该系统共有 16 个 LED，以 500mA 电流运行。每个 LED 可单独地控制以接通、断开或 PWM 调光至低达 1/256 亮度。LT3797 的 350kHz 开关频率位于 AM 频带以外 （可以很好地降低 EMI），从同一 350kHz 时钟产生的 LT3965 170Hz PWM 调光频率位于可见光频率范围以外。凭借正确的系统同步，采用 LT3797 和 LT3965 的矩阵式前灯可以无闪烁运行。

　　图 3： LT3965 LED 矩阵调光器系统采用了"升压然后双降压模式"LED 驱动器 LT3797，两个 LT3965 矩阵调光器以汽车电池提供的 500mA 电流驱动16 个 LED。I2C 串行通信接口用于控制单个 LED 的亮度和检查 LED 及通道故障。

　　LT3797 降压模式转换器为应对极快的瞬态而优化，使用很小的输出电容器或不使用输出电容器，具备恰当补偿的控制环路。这些带宽 》30kHz 的转换器可耐受 LED 接通和关断以及随意性 PWM 调光时产生的快速 LED 瞬变。布设在 LED 检测电阻器上的一个滤波电容器取代了控制系统中的一个极点，当为实现矩阵式调光器的快速瞬态性能而减少或去除输出电容器时，该极点会丢失。

　　从开关节点引出的一个充电泵用于把 LT3965 VIN 引脚供电至比 LED+ 电压高 7V，以使上管通道 NMOS 在被驱动时得到全面强化。LT3965 中的低 RDS（ON） NMOS 开关可实现高功率运作而不使 IC 变热，即使在所有 8 个并联开关均导通以关闭整个 LED 灯串时也不例外。在该场合中，LT3797 LED 驱动器可安全经受由所有 8 个并联开关所造成的虚拟输出短路而不发生任何问题，并且能容易地通过下一个接通的 LED 快速地调节 500mA。

　　演示电路 DC2218 （图 1 所示） 采用了图 3 所示系统，并通过 Linduino™ One 演示电路DC2026，用所连接的 I2C 微控制器控制一个矩阵式前灯。DC2218 用作一个大型 Linduino 屏蔽罩，串行码流速率高达 400kHz，可产生不同的前灯照明图案，并与凌力尔特的图形用户界面 （图 4） 接口。

　　图 4：基于 PC 的界面使设计师能够控制并监视由 LT3965 驱动的 LED。

　　在图 4 所示的图形用户界面 （GUI） 中，LED 亮度和故障保护功能可以用 ALL CHANNEL MODE 和 SINGLE CHANNEL MODE 命令检查，并用 FAULT CHECK 读和写命令检查 LED 开路和短路状态。无闪烁运行、故障保护以及瞬态运行都可以用这个演示电路系统检查。DC2218 可以直接插入 12V DC 电源，而且可以由一个运行该 GUI 的个人电脑控制，或者通过一个简单的USB 连接重新设定。

　　采用并联通道的 1A LED 矩阵驱动器

　　LT3965 可用来驱动 1A LED 通道矩阵。并联连接 LT3965 的功率开关很容易，这样两个功率开关就可以均分 1A LED 电流，而每个 LT3965 则控制 4 个 1A 通道。用并联功率开关提供较大电流的一种方式是，每个反相并联开关仅在 50% PWM 周期内运行。由于交替运行，单个 NMOS 功率开关仅在一半时间内通过 1A 电流，所以与同样一个 NMOS 功率开关在全部时间内通过 500mA 电流相比，实际产生的热量大约相同。

　　图 5 显示了一个 1A 矩阵式前灯系统，该系统的 8 个 LED 由两个 LT3965 驱动，还采用了一个"升压然后双降压模式"转换器 LT3797。当进行 PWM 调光时，LT3797 采用独特的 8 开关 1/8 周期相位关系，如图 6 所示。在这个 1A 矩阵式系统中，LT3797 的通道成对并联，以便配对的通道是反相，相互相差 180°，具体而言是通道 8 和 4、7 和 3、6 和 2 以及 5 和 1 配对。并联通道交替分流，有效地将 PWM 频率提高了一倍，提供了分散电流和热量的优势。要想让这正常工作，任何单一并联功率开关的最大占空比都是 50%，因为两个反相开关在 50% 时间接通 （每个开关在 50% 时间对 LED 分流） 可使 LED 在 100% 时间内断开。

　　图 5：1A LED 矩阵驱动器整合反相运行的并联通道，以实现电流更大的大功率 LED 前灯系统应用

　　图 6：8 个 LT3965 电源开关的 1/8 PWM 无闪烁相位，在通过 PWM 调光进行亮度控制时限制瞬态

每个 LT3965 控制 4 个 1A LED 的亮度