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新型6W四通道LED驱动器 CAT4106及其应用*
来源:本站整理  作者:佚名  2009-12-11 13:27:39




    通过CAT4106所提供的四组紧凑匹配电流可以精确调整每个LED通道上的电流。用户可通过外部REST与GND间的电阻R1来调节电流的大小,每个通道上的电流最大可达175mA。下式是Rl与每个通道的LED电流之间的关系式,具体各值见表1所列。

3.2 通道电压的设置
    每个通道的最低工作电压均可由CTRL、FB与GND间的电阻R2、R3通过下式来编程控制:

   
    在大多数应用中,每个LED通道至少都需要0.5V的负载裕量电压。推荐使用2倍增益(R2=R3)。当负载电流与R3(20 kΩ)上的电流相等,即均为15μA时,CTRL输出引脚的性能最佳。
3.3 VFMIN电平的设置
    VFMIN电平指的是LED串所能正常工作的最低电平,该电平的大小可由所串联的LED的数量及其正常工作时所需的最小正向电压VF的大小决定。若取每串LED的数量为6,每个LED上所需的正向电压为3.5V±0.5V。由于每个LED的最小电压为3.0V,那么,总的最小正电压应为18V,也就是说,任何低于18V电压的LED串就会被认为有一个或多个LED出现短路故障。图2中的电阻R6的值可由下式得出:

   
3.4 VFMAX电平的设置
    VFMAX电平指的是LED串所能正常工作的最高电平,该电平的大小可由所串联的LED的数量及其正常工作时所需的最大正向电压VF的大小决定。当每串LED的数量为6时,每个LED上所需的正向电压为3.5 V±O.5 V。由于每个LED的最大电压为4.0 V,那么总的最小正电压应为24 V,即:设计中任何高于20 V电压的LED串就会被认为有一个或多个LED出现开路故障。图2中的电阻R4可由下式得出:

   
    若将断开的LED串重新连上,则CAT4106会在其EN端由低到高跳变后被重新激活,同时FAULT故障标志也会被取消,相应的通道也会激活。若所有的LED通道都处于开路状态,则其内部升压转换器的输出电压即为VFMAX,这样就可省去外部的齐纳二极管。
3.5 EM/PWM调光控制
    EN/PWM输入信号具有两个相互独立的功能,一是可通知禁止所有器件;二是当所有器件处于激活状态时,可以在输出通道上进行PWM调光控制。当EN/PWM输入端置高时,可为CAT4106加电,一般情况下,即使PWM信号正在使用,也仍然可以进行加电操作。EN/PWM置低5 ms后,CAT4106会被禁止并完全与系统断开。
    EN/PWM端的占空比可直接应用到所有输出通道,一旦EN/PWM输入为低,这些通道即被立即关闭;而在其PWM重新置高后,通道也会恢复正常工作。通道的开关转换响应时间为0.2μs。进行PWM调光时,其脉宽间隙的最短时间为0.2μs;只有应用在低脉冲间隙时,才会有最宽2.5 ms的脉冲间隙。需注意的是:脉冲持续时间延长至2.5 ms时,可能会使CAT4106进入完全关断状态,而且LED通道的响应时间也会随之增加。
    在大多数应用中,可以由PWM时钟频率来设置调光比,频率范围为100 Hz~2 kHz。在1 kHz的PWM频率时,其脉宽间隙为lμs,此时的调光比可达1000:1。


4 外部组件的选择设计
    若将各LED引脚串接成串,CAT4106仍可驱动一个或两个这样的串。只要电源有足够的驱动能力,CAT4106也可用在LED电流大于175 mA的场合,此时的LLED通道也是被紧密排列在一起的。图3所示是用CAT4106驱动一个LED串的应用电路图,其中的LED电流是通道电流的4倍。

4.1 电容的选择
    CAT4106所需的外部外部电容有VIN端的1μF小陶瓷电容C1、电感输入端的4.7μF电容C2及输出端10μF的电容C3。通常,C2取4.7μF已能满足需要。各个电容的电压额定值需与所需的最大电压相兼容。输出端的C3可用于防止LED断开。因此,推荐使用X5R和X7R类型的电容,它们在高温时仍然具有很好的稳定性。
4.2 电感的选择

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