创新性LED驱动器简化HDTV显示器背光照明

LED 驱动器有 16 个单独的通道，每个可以从高达 45V 的输入驱动一串由多达 10 个 50mA 的 LED 组成的 LED 串。每个通道都可用来驱动由 10 个 LED 组成的 LED 组，以提供局部调光。这样，每个 LT3595A 都可以驱动多达 160 个 50mA 的白光 LED。一个 46 英寸的 LCD TV 需要约 18 个 LT3595A。其 16 个通道中的每一个都可以独立控制，并具有单独的PWM 输入，这具有高达 5000:1 的 PWM 调光比。

每个通道仅需要一个纤巧的片状电感器和一个甚至更加纤巧的陶瓷输出电容器。唯一所需的其他组件是单个输入电容器和电流设置电阻，如图 1 所示。所有16个通道的箝位二极管、电源开关和具补偿功能的控制逻辑电路均被压缩在LT3595A较小的56引脚、5mm × 9mm QFN封装之中。

图 1：从 45V 输入驱动 160 个 20mA 白光 LED 的 16 通道 LED 驱动器

LT3595A 在 2MHz 开关频率时具有 92% 的峰值效率，从而无需外部散热器。此外，这个 2MHz 的开关频率极大地减小了 PCB 上所需多个电感器的尺寸，因此允许非常薄的 TV 外壳。这是一个关键因素，因为大多数消费者想要将 HDTV 安装到起居室的墙上，因此出于美感原因，需要重量轻和纤薄的外形设计。

图 2：图 1 所示的 160 个 LED 驱动器的效率高于 92%

LT3595A 的 PWM 调光能力高达 5000:1。图 3 显示 5000:1 的 PWM 调光波形和一个看起来非常方形的 LED 电流波形。甚至在仅为 2us 的接通时间时，一个 20mA LED 的电流与 100Hz PWM 信号同步地接通和断开。更高的 PWM 调光比可用更低的 PWM 频率实现，但是 100Hz 保证不存在可见闪烁。

图 3：图 1 电路的 5000:1 PWM 调光波形

所有 16 个通道的完整LED亮度都通过单个外部电阻器来设定。每个通道具有相同的编程 LED 电流 (设定在 10mA 至 50mA 之间)。通道至通道的 LED 电流准确度在 8% 之内。True Color PWM 调光用减小的占空比提供准确调光，而在所发射的光中没有任何颜色偏移。固定频率、电流模式控制电路在宽输入和输出电压以及电流内提供稳定运作。通过内部检测电阻器对每个通道的 LED 电流进行的直接控制以及每个通道的内部开关和控制电路提供了用于 LED 驱动的出色恒定电流源调节性能。内部 100mA 电源开关和 56 引脚 QFN 封装裸露的导热焊盘提供足够的功率和热量管理，以在 50mA 处理 16 个通道的功耗和热量。

结论

显然，LED 已经成为用在 HDTV 中的大型平板 LCD 显示器背光照明的主流选择。不过，系统设计师仍然需要拥有满足其特定设计性能要求的 LED 驱动器 IC。结果，LED 驱动器 IC 必须能够以满足输入电压范围以及所需输出电压和电流需求的转换拓扑，为很多不同类型的 LED 配置提供充足的电流和电压。因此，LED 驱动器 IC 需要有以下特点，以满足设计师的需求：

• 宽输入电压范围
• 宽输出电压范围
• 高效率转换
• 严格调节的 LED 电流匹配
• 低噪声、恒定频率工作
• 独立的电流和调光控制
• 宽调光比
• 用极少的外部组件组成占板面积紧凑的小型解决方案