基于一款完整的降压型DC/DC开关转换器系统LTM8040解析

引言

当被归类为低成本指示灯时，LED 再度成为照明领域的关注焦点。LED 照明如今可谓无处不在，从汽车前照灯到 USB 供电式熔岩灯等都有使用。汽车前照灯显现了可利用 LED 之显著优势的应用 —— 稳定的高质量光输出、钢铁般的坚固性和固有的高效率 —— 而 USB 熔岩灯则彰显了只有 LED 才适合的应用。尽管 LED 的优点显而易见，但是其对稳定电压和电流的要求则使 LED 驱动器电路的复杂性高于过去的灯泡。不过，一些新型器件正在逐渐弥补这种差距。例如，LTM®8040 µModule LED 驱动器就把所有的驱动器电路均集成在单个封装中，从而使得设计人员能够将自己的时间和精力重新专注于照明设计的细节之上，而这对于产品的成功是至关紧要的。

一款绝佳的 LED 驱动器

LTM8040 是一款完整的降压型 DC/DC 开关转换器系统，能驱动高达 1A 的电流通过一个 LED 串。该器件 4V 至 36V 的输入电压范围使其适合多种电源应用，包括两节锂离子电池组、整流的 12VAC 和工业 24V。LTM8040兼具模拟及 PWM 调光功能，可提供一个 250:1 的调光范围。内置的 14V 输出电压箝位电路用于避免遭受偶然 LED 串开路的损坏。LTM8040 的默认开关频率为 500kHz，但可利用一个连接在 RT 引脚与 GND 之间的电阻器将开关频率设定至 2MHz。

易于使用

LTM8040 的高集成度最大限度地减少了外部组件数目并简化了电路板布局。如图 1 所示，以高达 1A 的电流驱动一个 LED 串的全部所需就是 LTM8040 和一个输入去耦电容器。即使在内置所有这些功能的情况下，LTM8040 本身的外形尺寸依然很小巧，仅为 15mm x 9mm x 4.32mm。

图 1：采用 LTM8040 来驱动一个 LED 串简单易行 —— 只需增设输入电容器并连接 LED 串即可

丰富的特性集

LTM8040 具有一个 ADJ 引脚，用于实现精确的 LED 电流幅度控制。该ADJ 引脚可接受一个 0V 至 1.25V 的全标度输入电压范围，并线性地调节输出 LED电流 （从 0A 至 1A）。图 2 示出了输出 LED 电流的比例式响应与 ADJ 电压的关系曲线。在内部通过一个 5.11k 高精度电阻器将 ADJ 引脚上拉至一个内部 1.25V 基准，因此输出 LED 电流也可以通过在 ADJ 引脚与地之间布设单个电阻器来调节，如图 3 所示。

图 2：驱动一个 0V ~ 1.25V 电压至 ADJ 引脚以控制 LED 电流幅度

图 3：利用连接在 ADJ 和地之间的单个电阻器来控制 LED 电流

PWM 控制引脚可提供高调光比。利用一个与 LED 串相串联的外部 MOSFET （如图 4 所示），LTM8040 能够实现超过 250:1 的调光比。如图 5 所示，PWM LED 电流的失真极小，即使在低至 10Hz 的频率条件下也不例外。图中所示的 10Hz 性能旨在说明 LTM8040 的能力 —— 该频率对于实际的脉宽调制而言过低，完全处于人眼的辨别范围之内。

图 4：LTM8040 能利用一个外部 MOSEFT 对其 LED 串进行脉宽调制 （PWM）

图 5：LTM8040 能以极小的失真对 LED 电流进行脉宽调制 （PWM），

即使在低至 10Hz 的频率条件下也不例外

另外，LTM8040 还具有一种低功耗关断状态。当 /SHDN 引脚低态有效时，输入静态电流小于 1µA。

图 6：LTM8040 LED 驱动器的占板面积仅为

9mm x 15mm x 4.32mm，是一款采用 LGA 封装的完整系统

结论

LTM8040 µModule LED 驱动器使 LED 的驱动变得容易。其高集成度和丰富的特性集 （包括开路 LED 保护、模拟和 PWM 调光） 可节省大量的设计时间和板级空间。