Luxeon和Nichia公司的高输出1W白光LED提供了与12W白炽灯相近的亮度水平,而其功耗仅为1W,且使用寿命长达50000小时以上。为了保持白光LED高效的亮度,必须采用一个恒定电流来对白光LED进行驱动。在工艺和温度极限内,白光LED正向压降的变化范围为2.8~4.0V。用于驱动白光LED的电路必须在维持恒定电流驱动的同时,对该正向电压的变化加以补偿。现有的升压电路通常采用带电压反馈的开关变换器来检测输出电流(而不是电压),这将导致电路结构复杂和效率下降。
LTC3490提供了一种用于把单节或双节电池电压提升至所需的白光LED正向电压及通过白光LED负载来调节电流的简单解决方案。它在高频(1.3MHz)下工作时允许采用小值电感器和电容器。其电流检测电阻器和环路补偿组件是内置的,因而减少了组件数目。LTC3490是一款同步变换器,从而可免除整流二极管及与之相关的功率损失。LTC3490所需的外部组件仅有一个升压电感器和一个输出滤波电容器。若设有停机和调光功能则还需增加少量的电阻器,在某些情况下还需增设一个输入电容器。
LTC3490是一款同步、固定频率工作于电流模式的升压型变换器。利用一个低电压启动电路,它能够在输入电压低至0.9V的条件下正常启动。当输出电压超过2.3V时,升压电路将接通,而启动电路将被关断。
其白光LED电流是利用一个位于高压侧的内部0.1Ω电阻器来检测的,因此允许把白光LED的负极接地。检测放大器用以实现检测值与基准值的比较,并对比较后的差值进行积分运算,并将其作为PWM控制器的给定信号。由PWM控制器控制白光LED的电流,而与白光LED正向电压无关。
在两节电池的应用电路中,LTC3490的效率高达90%;在单节电池的应用电路申,LTC3490的效率高于70%。如图所示为LTC3490的两节电池电路和单节电池电路。在该电路中,当输出电压高于4.5V时,过压检测器将强制LTC3490进入停机模式,而过压检测器仍保持接通状态,并将在输出电压降至4.5V以下时恢复正常工作。
图 LTC3490的两节电池电路和单节电池电路
LTC3490可采用CTRL/SHDN引脚来逐渐减小白光LED电流。CTRL/SHDN输入具有三项功能:停机、调光控制和恒定电流输出。该引脚与VIN引脚的电压之间存在一种比例关系,这使得能够采用简单的电阻分压器来设定电流值。当CTRL/SHDN引脚电压低于0.2UIN时,器件处于停机模式,而吸收电流极小;当CTRL/SHDN引脚电压高于0.9UN时,器件处于350mA恒定电流模式:当CTRL/SHDN引脚电压处于0.2UIN~0.9UIN之间时,白光LED电流将在0~350mA之间线性变化。
LTC3490提供了两个低电池电量检测电平,这些电平由CELLS引脚来设定,用于指示电池的节数。当CELLS引脚为低电平时,低电池电量检测电平被设定为1.0V;而当CELLS引脚与VIN才相连时,低电池电量检测电平则被设定为2.0V。这分别对应于单节和双节电池的工作情况。当电池电压降至检测电平以下时,LOBAT引脚上的一个漏极开路输出将被拉至低电平。该输出可被用来驱动一个指示器,或被反馈至CTRL/SHDN引脚,以减小白光LED电流,从而延长电池的工作时间。
LTC3490还有一个欠压闭锁电路,该电路将在电池电压降至每节0.8V以下时关断LTC3490,这能够防止电池电流过大(单节电池),以及放电不均的镍氢电池中发生电池反接(两节电池)的情况发生。
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