NCV78663和NCV78763拓撲構相同,都由一路Boost + 兩路Buck組成。當采用PWM調光時,為避免閃爍效應,汽車整車廠商通常要求調光頻率高于500 Hz。在這種升降壓兩級架構中,LED由Buck電路穩流,可易于提高調光頻率,滿足整車廠商的要求。由于設計需要,不同車型的LED顆數及功率有所不同,導致LED串的電壓、電流不同,而升降壓拓撲可支持寬范圍的LED負載變化,通過更改相應寄存器的值,可適應不同的LED負載情況,支持平臺化的設計。采用升降壓拓撲,系統更易于穩定:Boost電路相對不易穩定,系統帶寬較低,響應較慢,所以用于前級提供升壓;Buck電路容易穩定,帶寬高,響應快,用于后級LED穩流,即使LED負載有較大的調變,系統也非常容易穩定。
此外,在自適應智能矩陣式大燈的應用中,為避免來自輸出電容的放電電流,LED驅動的輸出電容必須非常小,按拓撲結構,Buck是理想的電流源,輸出有電感,即使輸出電容非常小甚或為零,也可獲得較小的輸出電流紋波,因此,這種升降壓兩級拓撲還支持像素燈或矩陣式大燈。
NCV78663和NCV78763都具有較高的集成度,集成開關、調光、診斷、電流檢測等功能,成本極具競爭力。
2. 矩陣式大燈系統方案
在矩陣式大燈的應用中,需要更多串的LED燈。NCV78663和NCV78763每顆芯片只能驅動兩串LED,如果驅動更多串LED需要采用多顆芯片,會增加方案成本。安森美半導體的第三代方案把升壓芯片與降壓芯片分開,第一級采用多相升壓boost,可提供較大的功率,第二級采用降壓芯片,可根據所需LED串的數量進行組合配置,這種結構在多串LED應用中更為靈活且成本更低,而且內部集成OTP ROM,因此無需MCU就能獨立工作。
如三相升壓控制器NCV78703,可輕松實現150 W以上的輸出功率,和更優的性能,如較好的動態響應、較低的輸出紋波等,且在大功率應用中可降低無源器件的規格,方案成本更具優勢。NCV78703還可分別接獨立輸出,通過相應的寄存器可精確控制每相的功率分配。而雙路降壓穩壓器NCV78723,無需外置電流檢測電阻,通過控制內部MOSFET的峰值電流來實現穩流并保證較高的穩流精度。
圖3:NCV78703應用電路圖
用于LED驅動的開關電源
1. 低基準電壓的8引腳升壓開關電源
NCV8873是一款采用峰值電流模式控制的升壓控制器,可實現多種拓撲如反激、SEPIC等,反饋電壓基準僅0.2 V,有利于降低LED電流采樣電阻的功耗,輸入電壓范圍從3.2 V至40 V,可耐受45 V拋負載電壓,最高結溫可達150℃,適用于日間行車燈及背光燈等。其中NCV887300的開關頻率為1 MHz,高頻可減小無源器件的體積,NCV887301的開關頻率為400 kHz,低頻可提高能效和EMI性能。
圖4:NCV8873–SEPIC用于日間行車燈
2. 1.5 A多拓撲恒流LED DC-DC開關穩壓器