最新升压-降压型 LED 驱动器拓扑 具低输入和低输出纹波以实现低 EMI

• DC = VLED / (VIN + VLED)
• Iswpk = IIN + ILED + ILpkpk/2
• ILpkpk = IL1pkpk + IL2pkpk
• 在 12VIN 至 18VLED (在 1A) 时，图 1 效率约为 88%

低输入和低输出纹波拓扑 = 低 EMI

在升压-降压型和单电感器降压-升压模式之间，有很多相似性。图 1 和图 2 之间不同的是输入和输出纹波。图 4 显示升压-降压型与降压-升压模式 (分别对应图 1 和图 2) 相比，传导 EMI 降低了。输入和输出绕组隔离可防止输出纹波电流耦合到升压-降压型拓扑的输入电容器上，从而降低了 EMI。图 4 的 EMI 曲线显示，从 530kHz 至 1.8MHz 的 AM 频段 EMI 很低，因此较少需要大型 EMI 输入滤波器。 

图 2：LT3952 单电感器降压-升压模式 LED 驱动器用来与图 1 的升压-降压型拓扑进行比较

图 3：在 12VIN 至 17.5V、1A LED 串时，图 1 的升压-降压型拓扑之效率高达 90%

图 4：在 12VIN 至 18VLED、1A 时，图 1 升压-降压型拓扑的传导 EMI 远低于图 2 降压-升压模式的传导 EMI

图 5 显示了升压-降压型拓扑的另一种电路图，显示了低输入和低输出纹波通路，相比之下，SEPIC 转换器没有同样的低输出纹波。无论是输入还是输出导线上的高纹波，都可能辐射并提高 EMI，尤其是如果这些导线长达几米时，就像有时汽车中的导线那样。不推荐在 LED 驱动器的输出端采用额外的 LC 滤波，因为这有可能降低 PWM 转换速度，引起不想要的振铃，从而妨碍最佳 PWM 调光性能的实现。低纹波、面朝输出的电感器就像降压型拓扑一样，可实现 PWM 调光性能和低输出 EMI 的最佳组合。请注意，正压至负压单电感器降压-升压型转换器也具备低输出纹波和大带宽，但是出了名的是，其输入纹波和输出纹波会耦合到系统的大型输入电容中，从而产生大于所希望的传导 EMI。

图 5：升压-降压型 LED 驱动器与 SEPIC LED 驱动器拓扑类似

升压-降压型拓扑中的输入和输出电容器非常容易滤除等于 ILpkpk/√12 的三角形低纹波电流。在这种拓扑中，略大一些的电容或电感可以进一步降低 EMI。在该转换器的高 dl/dt 热环路中，输入或输出电容器都不是至关重要的。在这种拓扑中，关键热环路仅涉及箝位二极管、OUT 至 GND 电容器以及内部低压侧开关，如图 5 所示，从而简化了布局。当升压-降压型拓扑的两个电感器或绕组连到一起且 LED 节点连接到输入时，该升压-降压型拓扑就变回以前使用的降压-升压模式转换器了。在这种情况下，热环路电流以及输入和输出纹波电流都有可能进入输入和输出电容器，导致较高的输入和输出纹波。

另一种类似的正压至负压升压-降压型拓扑

另一种正在申请专利和具低纹波输入和输出的升压-降压型 LED 驱动器拓扑如图 6 所示。LT3744 正压至负压升压-降压型 (升压模式然后降压) 也是一款低输入和低输出纹波 LED 驱动器，但使用了具负压调节功能的同步降压型转换器。这种新型浮置负压输出拓扑利用了具备 PWM 和输出标记电平转换功能的同步降压型 LT3744 LED 驱动器的优势。在大多数情况下，高效率是同步开关型 IC 的主要优势，尤其是驱动大功率 LED 串时，例如图 6 中的 3A、48W LED 负载。同时具备同步升压和降压 LED 驱动器的同步升压和降压型升压-降压 LED 驱动器也可以实现高效率。幸运的是，凌力尔特公司提供大量这类面向大功率、低纹波升压和降压型 LED 驱动器的器件。

图 6：LT3744 的 9 至 16VIN、18VLED/3A 正压至负压升压-降压型 LED 驱动器具低输入和低输出纹波，在 48W LED