基于MASTERGAN4的LED调光驱动方案：ST EVLMG4-500WIBCK评估板技术解析

STMicroelectronics EVLMG4-500WIBCK评估板为具有基于GaN（氮化镓）的同步整流反向降压拓扑的可调光LED驱动器电路提供参考设计。电路的开关元件和二极管由安装在子板上的MASTERGAN4 600V半桥驱动器取代，以获得紧凑和可扩展的应用。HVLED002电流模式LED控制器管理由T1和MASTERGAN4组成的反向降压。板载VIPER06高压离线转换器可生成HVLED002的电源。VIPER06将降压的输入电压转换为VDD引脚所需的电压，无需外部电源。

数据手册：*附件：STMicroelectronics EVLMG4-500WIBCK评估板数据手册.pdf

STMicroelectronics EVLMG4-500WIBCK评估板经配置可生成1A电流，但更改子板上的分流电阻器组合（带MASTERGAN4）也可选择不同的输出电流。

该评估板的工作输入电压为400V，输出电压范围为150V至350V。

EVLMG4-500WIBCK包括模拟和PWM调光电路。这些电路可调节0%至100%之间的输出电流。还提供过压和短路保护。

特性

• 输入电压 (V IN ) ： 400V DC
• 调光电源电压 (V DIM ) ：10VDC
• 输出电压范围 (V OUT ) ：150V至350V
• 输出电流：0.7A至1.3A（1A典型值），可通过分流电阻器 (I OUT ) 进行选择
• 高精度输出电流，输出电流变化低于5%
• 效率高达99.4%（IOUT = 1A和VOUT = 350V时）
• 无需散热片

示意图

基于MASTERGAN4的LED调光驱动方案：ST EVLMG4-500WIBCK评估板技术解析‌

一、产品概述

STMicroelectronics推出的EVLMG4-500WIBCK评估板，是一款专为可调光LED应用设计的高功率反激式降压转换器方案。该方案集成了MASTERGAN4、HVLED002控制器和VIPER06XS三大核心器件，采用GaN基同步整流反激拓扑结构，实现了高精度、高效率的LED驱动控制。

二、核心特性

• ‌输入电压‌：Vin = 400 Vdc，调光电压Vdim = 10 Vdc
• ‌输出电压范围‌：150 V – 350 V
• ‌输出电流‌：0.7 A – 1 A – 1.3 A（通过分流电阻选择）
• ‌输出电流精度‌：电流变化低于5%，确保LED亮度稳定
• ‌超高效率‌：在Iout = 1 A、Vout = 350 V条件下可达99.4%
• ‌紧凑设计‌：主板尺寸48.7 mm x 65.1 mm，子板尺寸30 mm x 40 mm
• ‌完整保护‌：集成过压和短路保护功能

三、技术架构解析

1. 功率拓扑结构

本评估板采用反激式降压拓扑，利用MASTERGAN4替代传统的开关元件和二极管。MASTERGAN4集成在半桥配置的子板上，实现了：

• ‌同步整流‌：显著降低导通损耗
• ‌GaN技术优势‌：更高的开关频率和功率密度
• ‌可扩展性‌：模块化设计便于系统升级

2. 控制回路设计

HVLED002控制器作为系统核心，通过以下关键特性实现精确控制：

• ‌电流检测‌：通过CS引脚实现输出电流监控
• ‌频率调节‌：RT/CT引脚设置工作频率
• ‌反馈补偿‌：COMP引脚优化环路稳定性

3. 供电方案

VIPER06XS转换器从降压转换器的输入电压生成HVLED002所需的Vdd供电电压，消除了对外部电源的需求。

四、调光功能实现

评估板配备完整的调光电路，支持两种调光模式：

1. ‌模拟调光‌：通过0-10V模拟信号实现连续调光
2. ‌PWM调光‌：通过PWM信号实现数字调光
   两种电路协同工作，可在0%至100%范围内精确调节输出电流。

五、连接接口配置

根据数据手册提供的连接器映射：

• ‌J1接口‌：400V电源输入
• ‌J2接口‌：LED负载输出
• ‌J4接口‌：10V调光信号输入

六、系统优势分析

1. ‌热管理优势‌：高效率设计无需散热片，简化系统布局
2. ‌设计灵活性‌：通过更换子板上的分流电阻组合，可选择不同输出电流配置
3. ‌保护完整性‌：内置多重保护机制确保系统可靠运行
4. ‌RoHS合规‌：符合环保标准要求

七、应用场景

该评估板特别适用于：

• 商业照明系统
• 工业高功率LED驱动
• 需要精密调光的专业照明应用
• 高效率要求的户外照明解决方案

八、设计要点

1. 在Vout = 350 V、Iout = 1 A时获得最佳效率
2. 调光电路设计支持平滑的亮度过渡
3. PCB布局优化了功率路径和信号完整性