双输出升压型转换器LT3466

2007-03-09 19:03:27来源: 互联网
摘要:LT3466是凌特公司生产的一款全功能双输出升压型DC/DC转换器,可驱动多达20个白光LED,并具有中启动、LED开路保护及欠压闭锁等功能。文中介绍了LT3466芯片的结构特点、工作原理、设计方法及应用电路。 关键词:升压型转换器 肖特基二极管 欠压闭锁 LED开路保护 1 主要特点 LT3466是一款全功能双输出升压型DC/DC转换器。它可以宽输入电压范围内驱动多达20个白光LED,并可为串联LED提供相等的LED电流,从而获得均匀的显示亮度,省去了镇流电路器,可节省PCB空间。LT3466内含两个独立的转换器,能够驱动两组不对称的LED,并可对两组LED进行单独调光和关断控制。LT3466主要应用于便携式电子设备的主/副液晶显示屏背光源,如数码相机、笔记本电脑、PDA、蜂窝式移动电话等。 2 LT3466的引脚功能 LT3466采用超小型10引脚DFN封装,可脚排列如图1所示。 LT3466的主要特点如下: %26;#183;内置肖特基二极管; %26;#183;可用单电阻器将工作频率设定在200kHz~2MHz范围内; %26;#183;中启动功能可消除开机产生的浪涌电流; %26;#183;LED开路箝位保护(VOUT的最大值为42V); %26;#183;在3.6V电源电压条件下,以15mA的电流驱动16个白光LED(每个驱动器驱动8个LED),其效率高达81%; %26;#183;输入电压范围宽达2.7V~24V; %26;#183;最大占空比可达99%(RT取267kΩ)。 3 工作原理 图2所示是LT3466的内部电路结构。LT3466采用恒定频率、电流模式控制电路来实现电压和负载调节,其内部包含两个相同且完全独立的PWM转换器。上电时,输出电压VOUT1、VOUT2通过各自的电感器和内部肖特基二极管被充电至高电平,以接通带隙基准、启动偏压和振荡器。在每个振荡周期的始端,功率开关VT1或VT2导通。VIN与斜坡信号叠加之和输入PWM比较器A2的正极,当该电压超过A2负输入电平时,基准电压将功率开关关断。A2负输入端上的电平由误差放大器A1设定,即反馈电平与200mV基准电平之差的放大信号。误差放大器A1的输出可设定电感器L1中的正峰值电流电平,使输出保持在调节状态。 图2 CTRL1与CTRL2引脚用来调节内部基准电压。当CTRL1和CTRL2均被拉至50mV以下时,LT3466进入待机状态。通过CTRL1和CTRL2引脚可对两个转换器单独进行调光和待机控制。 当其中一组LED与电路断接或发生开路故障时,其相应转换器的输出电平被箝位于42V,并以较低的频率进行开关操作,最大限度地降低了输入电流,但另一个转换器仍继续工作。 LT3466含有两个独立的软启动电路,能限制启动过程中的浪涌电流。当某个转换器的CTRL引脚从低电平拉至高电平时,转换器会进入软启动模式。当驱动较多的LED时,软启动性能会有所下降。 当输入电压降至2.1V(典型值)以下时,欠压闭锁电路立即动作,将两个转换器全部关断,从而防止电源电压过低而引起器件工作不稳定。 4 电路设计 4.1 占空比 升压型转换器的占空比由下式给出: D=(VOUT+VD-VIN)/(VOUT+VD-VSESAT) 式中:VOUT为输出电压,VD为肖特基二极管正向压降,VCESAT为开关饱和电压,VIN为输入电池电压。 以1MHz的开关频率运行时,LT3466可实现的最大占空比为96%(典型值);以200kHz开关频率运行时,其占空比特提高至99%(典型值)。 4.2 开关频率的设定 LT3466采用一种恒定频率结构,可利用一个连接在RT引脚与地之间的定时电阻器来进行频率设置,频率调节范围为200kHz~2MHz。RT引脚的标称电压为0.54V。流入定时电阻器的电流用来对内部振荡器电容进行充电和放电。 4.3 电感器的选择 电感器的额定饱和电流必须高于应用所需求的峰值电流,并要求电感器DCR(铜线电阻)小于1Ω,以减小直流损耗。推荐电感值范围为10~68μH。 4.4 电容器的选择 输入和输出电容器推荐采用X5R型和X7R型陶瓷电容器,因为它们能在较宽的电压和温度范围内保持其容值不变。对于大多数应用来说,选择1μF或2.2μF的电容器即可,其耐压应大于输入或输出电压。 4.5 LED电流的设置 每组LED电流均可通过合适的RFB1和RFB2来单独设定,公式如下: RFB1=200mV/ILEDI;RFB1=200mV/ILED2 式中,200mV为反馈基准电压,对于大多数白光LED,设计时均应以15~20mA的最大电流来驱动。 4.6 调光控制 调光控制通过CTRL1和CTRL2引脚来实现,共有两种调节方式:一是采用可变DC电压来调节各自LED串的亮度,关系如下:当VCTRL1,2>1.6V:ILED1,2≈(200mV/RFB1,2),当VCTRL1,2<1V:ILED1,2≈(VCTRL1,2/5RFB1,2)二是采用一个可变占空比PWM来调制LED串的亮度,其电路如图3所示。PWM信号由一个RC网络来滤波,并送至CTRL1、CTRL2引脚进行调制。R1、C1的转角频率应远低于PWM信号的频率,同时R1也应远小于CTRL的内部组抗(100kΩ)。 5 应用电路 5.1 低输入电压应用 LT3466的输入电压可低至2.7V,因此可采用两节碱性电池或单节锂离子电池供电。图4为单节锂离子电池驱动两组各10个串联白光LED的应用电路。图中,电池与电感器相连,LT3466由3V~5V的逻辑电源电压供电。 图5 5.2 高输入电压应用 LT3466的最高输入电压可达24V,但能够驱动的最大LED数目要受到42V箝位电压的限制。图5是采用12V电压来驱动两组各24个串联白光LED的应用电路。
编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/power/200703/11044.html
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