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LTC3454 大电流LED驱动器
近年来，手机不断更新，其功能越来越多，除了主要的通话功能外，还可发送、接收短信、照相、听音乐，甚至于可上网、看电影，真是神通广大。此外，手机还能用作手电筒，虽然说这功能没有什么新奇，但很实用。能实现此功能的就是凌特公司最近推出的大电流白光LED驱动器LTC3454，它除了在手机照像时用作闪光灯外，还可在减小电流时用作可调光的手电筒。
?????? LTC3454可用1节锂离子电池（2.7～4.2V）供电，能以1A的电流驱动白光LED作闪光灯。在电池的电压VBAT大于LED的正向压降VF时，它工作于降压模式；若电池电压下降，VBAT
?????? LTC3454的特点
?????? LTC3454的内部是一种开关型升/降压式DC/DC转换器。该器件主要特点：输入电压VIN可以在大于、小于或等于LED的正向压降VF条件下工作，延长
?????? 应用领域主要是手机、数码相机、PDA等处，还可用于矿灯、应急灯及强光手电筒。
?????? 引脚排列及功能
?????? LTC3454的引脚排列如图1所示，各引脚的功能如表1所示。
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??????????????????????????????????? ? 图1 LTC3454的引脚排注
?????? 表1 LTC3454引脚功能详解
点击看原图
?????? 主要参数
?????? LTC3454的主要参数：输入电压VIN=2.7～5.5V；工作电流典型值为825μA；关闭状态时耗电小于1μA；低压锁存时耗电5μA（输入低压锁存阈值电压约2V）；VEN1、VEN2的高电平阈值为?? 0.68～1.2V，VEN1、VEN2低电平阈值为? 0.2～0.68V；调节后的最大输出电压VOUT=5.15V(典型值)；振荡器频率fsw=1MHz；软启动时间典型值为200μs。
?????? 工作原理简介
?????? LTC3454内部结构可分成两个部分：升/降压DC/DC转换器分及LED电流设定电路部分。
升/降压DC/DC转换器部分
?????? 升/降DC/DC转换器部分的结构框图2所示。它主要由4个功率MOSFET组成A、B、C、D4个开关（A、D为P-MOSFET，C、D为N- MOSFET）、控制电路、栅极驱动电路、误差放大器（其反相端输入的电压是LED的电流ILED×电流检测电阻R的值；同相端输入的电压是LED的设定电流ISET×电流检测电阻R的值）。
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?????? 误差放大器输出的电压VC与DC/DC转换器工作状态有关：当VIN>VF,ILED×R>ISET×R,使误差放大器输出电压VC<1.55V时，则DC/DC转换器工作于降压模式，如图3所示。此时，开关D导通、开关C关断；受VC控制的PWM信号使开关 A、B轮流导通。在这种情况下，其电路可简化成如图4所示的降压式电路。A是开关管，B是同步整流管。
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???????????????????????????????????????? ?图3 DC/DC转换器工作模式
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??????????????????????????????????????????? 图4 降压模式DC/DC简化电路
?????? 当VIN
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?????????????????????????????????? 图5 升压模式DC/DC简化电路
当VIN≈VF时，误差放大器输出电压VC在1.55～1.65V范围内，它处于升/降压模式，即可能是升压模式，也可能是降压模式。< /p>
?????? 从图3中可看出，在VIN
?LED电流设定部分
?????? LED电流是通过在IS
?????? 电流镜的比值是1:3850，其一路流出电流为I，而另一路则是3850I。I这电流分成两路：IISET1及IISET2，并且有 I=IISET1+IISET2的关系。IISET1通过N-MOSEFT(Q1)、经RISET1流入地，IISET2通过Q2、经RISET2流入地。IISET1与RISET1的关系为：IISET1=0.8V/RISET1
?????? 同样，IISET2与RISET2的关系为：IISET2=0.8V/RISET2
?????? 则I为：I=0.8V(1/RISET1+1/RISET2)
?????? 从图6中可看出，当有I流入RISET1及RISET2时，就有3850I流入R，则误差放大器同相端的电压等于3850I×R。误差放大器反相端的电压等于ILED×R，按同相端的电压与及相端相等的原理。
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????????????????????????????????????????????????????????????? 图6 LED控制电路
?????? ILED×R=3850I×R
?????? ILED="3850I"=3850×0.8V(1/RISET1+1/RISET2)
?????? 在要求一定的ILED时，可取合适的RISET1及RISET2来满足。如果要求的ILED<500mA，则只要用1个RISET1或 RISET2即可。如果选择RISET1,则ISET2可悬空，EN2可接地。则
?????? ILED="3850"×0.8V/RISET1????
应用电路
?????? 有闪光灯及手电筒功能的白光LED驱动电路
?????? 图7是一种有闪光灯及手电筒功能的白光LED驱动电路。该电路由1节锂离子电池供电，设RISET1=20.5kΩ,RISET2=3.65kΩ,则在 EN1及EN2施加不同的电平，LED有关断及三种不同电流ILED，如表2所示。
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?????????????????????? ? 图7 有闪光灯及手电筒功能的白光LED驱动电路
?????????????? 表2 三种模式下的LED电流值
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?????? 150mA可用作手电筒用时的ILED，850mA可作闪光灯用的电流。若要求闪光灯有更大的电流时，
?????? EN1=EN2=1，则ILED=1A.
?????? 在EN1=0、EN2=1时，
?????? ILED="3850"×0.8V(1/20.5k)=150mA
?????? 在EN1=1、EN2=0时，
?????? ILED="3850"×0.8V(1/3.65k) = 843.8mA
?????? 在EN1=1=EN2=1时，
?????? ILED="150mA"+843.8mA≈1000mA
图7中，LED用的是LUMILEDS公司型号为LXL-PWF1的LED，电感器L1用的是SUMIDA公司型号为CDRH6D28-5RONC 的。
?????? 由3节镍氢电池驱动ILED=500mA的电路
?????? 种由3节镍氢电池驱动白光LED，使ILED=500mA电流的电路如图8所示。在图8中，在ISET1端设了? 619kΩ电阻，由EN1来控制其亮、灭。ISET2悬空，EN2接地。LED用的是LUMILED公司的产品，型号为LXCLLW3C；电感器L1是 TOKO公司的A997AS-4R7M。
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???????????????????????? 图8 由3节镍氢电池驱动白光LED电路
?????? 若要求不同的ILED，改变RISET1的阻值即可。
?????? LED的调光
?????? 从上面应用电路的介绍中，已知改变ISETX端的电阻可改变LED的电流ILED，则可改变LED的亮度达到调光的目的。实现LED调光的方法有4种，如图9所示。
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?????????????????? ???????????????????????? 图9 LED调光电路
图9-a所示为用电压型DAC来实现调光，ILED与VDAC的关系：
?????? ILED="3850"(0.8V－VDAC)/RSET
?????? RSET≥Rmin? (Rmin为不使ILED>1A)
?????? 图9-b所示为用电流型DAC来实现调光，ILED与IDAC的关系：
?????? ILED="3850"×
?????? IDAC≤0.8V/Rmin
?????? 图9-c所示为用电位器来调光，ILED与电位器电阻RPOT的关系：ILED=3850×0.8V/(Rmin+RPOT)
?????? 图9-d所示为用PW信号来调光，PWM的频率≥10kHz，其ILED与PWM的占空比D及幅值电压DVCC的关系：
?????? ILED=[0.8V-(D%×VDVCC)]/RSET
工商网监
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