LM3421 用于带串联 DIM FET 驱动器的恒流 LED 驱动器的 N 通道控制器技术手册

LM3421 和 LM3423 系列器件是用于 LED 驱动器的多功能高压 N 沟道 MOSFET 控制器。它们可以轻松配置为降压、升压、降压-升压和 SEPIC 拓扑。这种灵活性以及 75 V 的额定输入电压使这些控制器成为大型应用中 LED 照明的理想选择。

可调节的高侧电流检测电压允许以尽可能高的效率严格调节 LED 电流。LM3421 和 LM3423 器件使用预测性关断时间 （PRO） 控制，该控制是峰值电流模式控制和预测性关断定时器的组合。这种控制方法简化了环路补偿的设计，同时提供了固有的输入电压前馈补偿。
*附件：lm3421.pdf

LM3421 和 LM3423 器件包括一个高压启动稳压器，可在 4.5 V 至 75 V 的宽输入范围内工作。内部 PWM 控制器设计用于高达 2 MHz 的可调开关频率，从而实现紧凑的解决方案。

特性

• V在范围为 4.5 V 至 75 V
• 高侧可调电流检测
• 2-Ω、1A 峰值 MOSFET 栅极驱动器
• 输入欠压和输出过压保护
• PWM 和模拟调光
• 逐周期电流限制
• 可编程开关频率
• 零电流关断和热关断
• LED输出状态标志（仅限LM3423和LM3423-Q0）
• 故障状态标志和定时器（仅限LM3423和LM3423-Q0）

参数

方框图

?1. 产品概述?

• ?型号?：LM3421/LM3423系列，N沟道MOSFET控制器，专为恒流LED驱动设计。
• ?关键特性?：
  • 输入电压范围：4.5V至75V
  • 支持Buck、Boost、Buck-Boost及SEPIC拓扑
  • 可编程开关频率（最高2MHz）
  • 高边可调电流检测、PWM/模拟调光
  • 过压/欠压保护、热关断、零电流关断

?2. 核心功能?

• ?电流调节?：通过外部电阻（RSNS、RCSH、RHSP）精确控制LED电流，支持低至50mV的检测电压。
• ?调光模式?：
  • ?模拟调光?：通过CSH引脚调整电流（电位器或电流源）。
  • ?PWM调光?：利用nDIM引脚实现高频亮度调节（最高30kHz）。
• ?保护机制?：
  • 逐周期电流限制（通过IS引脚）。
  • 输出过压锁存（OVP引脚）、输入欠压锁定（nDIM引脚）。
  • 热关断（165°C典型值）。

?3. 控制架构?

• ?预测性关断时间（PRO）控制?：结合峰值电流模式和电压前馈补偿，简化环路设计，避免电流模式不稳定性。
• ?补偿设计?：通过COMP引脚电容（CCMP）和输出电容（CO）配置主导极点，确保稳定性。

?4. 典型应用电路?

• ?Boost/Buck-Boost拓扑?：适用于高电压LED驱动（如汽车照明）。
• ?Buck拓扑?：适合输入电压高于LED串电压的场景。
• ?SEPIC拓扑?：提供宽输入电压范围灵活性。

?5. 设计要点?

• ?电感/电容选择?：根据纹波电流（ΔiL-PP）、频率（fSW）和动态电阻（rD）计算。
• ?MOSFET/二极管选型?：需满足电压/电流裕量（≥15%）。
• ?布局建议?：最小化高频环路面积，高阻抗信号路径远离噪声源。

? 6. 扩展功能（LM3423专属） ?

• ? 故障标志（FLT） ?：检测过流、过热等异常。
• ? LED状态指示（LRDY） ?：输出电流未调节时拉低。
• ? 极性控制（DPOL） ?：支持高边P沟道调光MOSFET。

?7. 文档结构?

• 包含特性、引脚说明、电气参数、典型应用及布局指南，附录提供机械封装信息（如HTSSOP-16/20）。