恒流从3A DC/DC转换器与2轨到轨电流检测放大器

来源：analog 发布时间：2024-03-04

摘要： LT3477结合了一个传统的电压反馈回路和两个独特的电流反馈回路，作为一个恒流、恒压源。它是一种电流模式，3A DC/DC转换器，带有双轨到轨100mV电流检测放大器，可以配置为降压模式或降压升压模式LED驱动器。

传统的DC/DC变换器使用电压反馈来恒定输出电压调节。然而，有许多应用需要调节恒定的输出电流。串联驱动led就是这样一种应用。LT3477结合了一个传统的电压反馈回路和两个独特的电流反馈回路，作为一个恒流、恒压源。它是一种电流模式，3A DC/DC转换器，带有双轨到轨100mV电流检测放大器，可以配置为降压模式或降压升压模式LED驱动器。它是通用的，也可以配置为输入输出电流有限的升压，SEPIC或反相转换器。两个电流检测电压都可以使用I(ADJ1)和I(ADJ2)引脚独立调节。

LT3477采用两个相同精度的电流检测放大器，可以提供精确的输入电流限制以及精确调节的输出电流。LT3477的输入电压范围为2.5V至25V，可在多种输入源下工作。42V的开关额定值允许产生高达41V的输出电压，轻松驱动多达十个白光led串联。如果添加外部电流镜像电路，降压模式LED配置能够并行驱动多个十个LED串。

开关频率从200kHz到3.5Mhz可调，由单个电阻设置。可用的高工作频率允许使用低轮廓电感器和电容器，这在空间有限的应用中很重要。广泛的可用范围使得优化尺寸和效率为您的应用程序成为可能。

它是如何工作的

图1显示了LT3477的框图。电压误差放大器具有FBP和FBN引脚，以允许正或负输出配置。随着两个电流反馈控制回路的加入，放大器A3成为三个反馈回路的和点。根据配置，任何回路都可以通过在V(C)节点处输入或下沉电流来接管反馈控制。三反馈环拓扑(两个电流和一个电压)的独特之处在于它可以支持恒压和/或恒流应用。

电流感测电平可通过I(ADJ1)和I(ADJ2)引脚的感测电阻调节。如果I(ADJ1)和I(ADJ2)引脚连接到高于650mV的电位，则每个电流检测放大器的默认检测电压为100mV。如果I(ADJ1)和I(ADJ2)引脚的电位低于625mV, LT3477线性调整电流感测电平。图2显示了电压感测电平与I(ADJ)引脚电压的关系。对于LED驱动器，I(ADJ1)和I(ADJ2)引脚可用于调节LED电流水平。轨对轨电流检测放大器允许灵活的电流检测方案。

应用程序

降压模式大电流LED驱动器

图3显示了驱动大电流led的典型应用。传统上，LED驱动器使用接地电流感测电阻来调节电流，但LT3477电流感测放大器工作在高侧感测方案中，因此电流反馈的感测电压不再需要接地参考。在降压模式配置中，感测电阻正好放在输入电源处。led放置在感测电阻和电感之间，肖特基二极管连接在SW和PV(IN)节点之间。通过高侧电流检测，将升压变换器有效地转换为降压LED变换器，提高了器件的功率处理能力。此外，提供芯片工作电流的V(In)引脚可以连接到较低的电压水平，如3.3V。因此，芯片本身的功耗也降低了，从而提高了整体效率。通过广泛的电感和频率选择，可以实现90%以上的效率。

Buck-Boost LED驱动器

在某些应用中，输入电压可能与LED的总电压降相当，或者输入电压可能波动到高于或低于LED的总电压降。buck-boost LED驱动器在这种类型的应用中工作得很好。图4显示了LT3477降压式LED驱动器。LED串的阴极端被绑回输入电压，这使得它可以在很宽的输入电压范围内工作。图4中的R5和R6用于LED开路保护。图5是该电路测量的效率。

330mA LED驱动器与开放LED保护

LT3477也可用于LED驱动器应用，使用传统的升压拓扑和电流检测放大器进行电流调节。图6显示了一个典型的应用电路，图7显示了效率。图6使用高侧电流感测配置进行反馈控制。如果需要，电流检测放大器也可以用于此应用的接地电流检测，因此输出可以直接连接到LED串。I(SP2)被绑在led的阴极一侧，而I(SN2)被绑在地。电压反馈用于开路LED保护。

带短路保护的5.5V SEPIC转换器

某些应用需要与输入隔离直流的转换器输出。SEPICs(单端初级电感转换器)提供了解决方案。图8是提供5.5V输出和完整短路保护的实现方案。用于电流检测的电流检测放大器不仅提供了良好的短路保护，而且有助于输出的软启动。精确的输出电流限制确保最大电流设置在670mA。当负载需求增大时，输出电压下降，输出电流保持670mA。效率如图9所示。

Cuk变换器

LT3477为电压误差放大器的两个输入提供引脚，从而实现负输出电压。图10是使用Cuk拓扑进行5V到-5V转换的实现。第一电流感测放大器用于输入限流，第二电流感测放大器用于地轨电流感测，精确地将负载电流限制在500mA。即使使用两个电流检测放大器，在500mA输出负载下仍然可以实现高达81%的效率。图11显示了效率。