一站式电子元器件采购平台

华强商城公众号

一站式电子元器件采购平台

元器件移动商城,随时随地采购

华强商城M站

元器件移动商城,随时随地采购

半导体行业观察第一站!

芯八哥公众号

半导体行业观察第一站!

专注电子产业链,坚持深度原创

华强微电子公众号

专注电子产业链,
坚持深度原创

电子元器件原材料采购信息平台

华强电子网公众号

电子元器件原材料采购
信息平台

16通道LED驱动器驱动多达160个白色LED与5000:1 PWM调光

来源:analog 发布时间:2024-07-30

摘要: LT3595降压模式LED驱动器有16个单独的通道,每个通道从输入到45V驱动高达50mA。

大型显示屏背后的光越来越多地来自最小的灯:led。很多led灯。它们可以照亮大屏幕液晶电视、巨型LED广告牌,甚至是小型广告。在这样的大型显示器中,驱动数百个led需要大量的高压驱动器,这些驱动器可以精确地控制许多长串led,每个串都有自己的高PWM调光比。一个简单,低组件数的解决方案是必须的,特别是在消费电子产品中。

LT3595降压模式LED驱动器有16个单独的通道,每个通道从输入到45V驱动高达50mA。LT3595可以驱动160个明亮的白色led,由一个转换器驱动。每个通道都有一个单独的PWM输入,能够达到5000:1的PWM调光比。每个通道只需要一个微小的芯片电感器和一个更小的陶瓷输出电容。唯一需要的其他组件是单输入电容和电流测定集定电阻(图1)。所有16个捕获二极管通道、功率开关和带补偿的控制逻辑都被压缩在LT3595相对较小的56引脚、5mm × 9mm QFN封装中。


图1所示 一个16通道的LED驱动器。15V-45V输入用于驱动每个通道的三个白色led, 5000:1 PWM调光。

LT3595在2MHz开关频率下具有92%的峰值效率。

5000:1 PWM调光

LT3595的PWM调光能力高达5000:1。图2显示了5000:1的PWM调光波形和一个非常方形的LED电流波形。即使在仅仅2μs的导通时间,一个20mA的LED电流与100Hz PWM信号同步启动和关闭。更高的PWM调光比可以用更低的PWM频率实现,但100Hz保证没有可见的闪烁。


图2 图1电路的5000:1 PWM调光波形。

56引脚QFN封装的一个优点是为16个通道中的每个通道提供单独的PWM引脚。在一些应用中,整个屏幕的亮度是均匀的,所有的PWM引脚可以绑在一起,并从一个PWM波形驱动。理想情况下,屏幕或显示器上的每个点都具有由单个PWM设置确定的相同亮度。然而,它可能是一些广告牌或电视屏幕的一种特征,具有画中画的特点,以更高的亮度显示显示的一小部分或区域,而不是其他的前沿和背景效果。在这种情况下,能够为几个通道提供一些更高调光的PWM波形并在其他通道上运行不同的亮度是一个优势。PWM也可以用来完全关闭显示的某些通道或部分,而让其他通道或部分打开。这对于巨型广告牌的单个像素控制特别有用,并使设计师可以控制每个IC的惊人的16个像素。

每个通道可调50mA LED电流

LED亮度通常由静电电流设定。LT3595可以直接通过一串led驱动高达50mA的每通道。一个单一的外部设置电阻是所有需要设置LED电流为所有16个通道。每个通道都有相同的编程LED电流设置在10mA和50mA之间。从通道到通道的LED电流精度在8%以内。

固定频率,电流模式控制方案在大范围的输入和输出电压和电流下提供稳定的操作。通过每个通道的内部感测电阻和每个通道的内部开关和控制电路直接控制LED电流,为LED驱动提供了出色的恒流源调节。56引脚QFN的内部100mA电源开关和外露热垫提供足够的电源和热管理,以处理16通道50mA的电源和热量。


图3 一个16通道LED驱动器,可从45V输入160个白光LED。PWM调光比为5000:1。


图4 图3所示的160个led驱动器的效率超过92%。

45V输入到任意数量的led

LT3595的两个V(IN)引脚的最大输入电压为45V。在2MHz开关频率下,最大占空比为80%,这允许相当低的差和每串高达35V的LED输出。另一方面,IC的最小导通时间较低(约70ns),允许从42V输入到10mA-50mA下运行单个白光LED。

LT3595的每个通道可以支持任意数量的led,只要总串电压在3V到35V之间。唯一的其他要求是占空比低于80%,接通时间高于最低额定值。一个通道可以有最大数量的led,另一个通道可以有最小数量的led。这在RGB应用中是典型的,其中每种颜色需要不同数量的led,例如8个红色,8个绿色和4个蓝色。

16、渠道完全整合独立

图5中的框图显示了LT3595的完全集成设计。每个通道包括100mA, 48V NPN电源开关,肖特基二极管,感测电阻,误差放大器,补偿元件和其他偏置和控制电路。


图5 LT3595的框图。

16个通道独立运行,但在相同的内部固定开关频率2MHz下调节到相同的LED电流。

每个通道都有自己的PWM引脚和单独的调光逻辑。然而,所有通道必须与PWM信号的上升沿同步,其中通过改变占空比产生调光。当然,下降边可以是异步的。

最大结温额定为125°C。56引脚QFN的31°C/W热性能可以通过适当的IC布局来实现,以实现出色的接地和热管理。如果没有合适的接地平面或热垫的正确连接,集成电路的热阻抗可能会上升到不可接受的高水平。

低关机电流

当关断引脚拉低时,所有16个通道关闭,该部分仅消耗15μA的静态电流。低关机电流,节省电池能量,延长寿命。在关机时,打开的LED比较器被禁用并且无效。如果关机引脚保持高位,PWM引脚拉低,led熄灭,但静态电流保持在280μA左右。在这种情况下,打开LED引脚功能仍然有效。

推荐的布局

LT3595采用热增强的56引脚5mm × 9mm QFN封装。这种完全集成的部件最大限度地减少了布局,复杂性和成本,否则高组件数多通道LED驱动器解决方案。凭借31°C/W的热阻,可以在50mA的LED电流和大量LED下运行,而不会违反125°C的结温额定值。

LT3595的布局很重要。接地连接仅连接到热垫(引脚57)。因此,输入电容、设置电阻和控制逻辑(如PWM信号、关机信号和过温监视器)都必须连接到热垫处的共地。为了最大限度地减少电路噪声和纹波,最好将输入电容和设置电阻连接到电路板背面的地,并尽可能缩短地与各自引脚之间的连接。图6显示了推荐的布局。对于5mm × 9mm 56引脚QFN封装,走线和过孔越小越好。如果过孔的钻头尺寸为6mil (mm),则布局优化。006英寸)或更少,衬垫为12mil或更少。金属迹线和焊盘之间的间隙应设置在5mil或以下。


图6 LT3595的建议板布局。

结论

LT3595是一款16通道降压模式LED驱动器,具有5000:1 PWM调光。45V的高输入电压,50mA的LED电流和2MHz的开关频率使它成为一个非常强大的多通道LED驱动器,用于大屏幕电视,广告牌和显示器。紧凑的5mm × 9mm QFN封装中的完全集成解决方案使设计小巧简单。5000:1 PWM调光是集成DC/DC转换器LED驱动IC中可用的最高PWM调光能力之一。电感器,输入和输出电容器,设置电阻和LED是唯一需要的外部电路。16个独立控制通道使LT3595的灵活性最大化。

声明:本文观点仅代表作者本人,不代表华强商城的观点和立场。如有侵权或者其他问题,请联系本站修改或删除。

社群二维码

关注“华强商城“微信公众号

调查问卷

请问您是:

您希望看到什么内容: