Luxeon和Nichia的高輸出1W白光led提供接近12W白熾燈水平的照明水平，而耗散僅1W，持續50,000小時或更長時間。這些設備承諾巨大的電力節省和降低維護成本，許多燈的應用。然而，這些led必須以恒定電流驅動，以保持適當的亮度。在工藝和溫度極值范圍內，正向電壓降在2.8V和4.0V之間變化。用于驅動LED的電路必須在保持恒流驅動的同時補償這種正向電壓變化。現有的升壓電路通常使用電壓反饋開關變換器和額外的電路來檢測輸出電流而不是電壓。這導致電路復雜，效率低。

LTC3490提供了一種簡單的解決方案，可以將單節或雙節電池電壓提升到必要的LED正向電壓，并通過LED負載調節電流。高頻(1.3MHz)操作允許小電感和電容值。電流感應電阻和回路補償元件在內部，減少了元件數量。LTC3490是一種同步變換器，消除了整流二極管及其相關的效率損失。唯一需要的組件是升壓電感器和輸出濾波電容器。關閉和調光功能增加了一些電阻，在某些情況下建議使用輸入電容。

電路描述

LTC3490是一個同步升壓轉換器。其框圖如圖1所示。使用低壓啟動電路，在低至0.9V的輸入電壓下啟動。當輸出電壓超過2.3V時，升壓電路導通，啟動電路關斷。升壓變換器是一個固定頻率，電流模式架構。

LED電流檢測與內部0.1歐姆電阻在高的一面，它允許LED陰極接地。感測放大器將該電壓與流過比率匹配19.2歐姆電阻的參考電流進行比較。將檢測到的電壓差進行集成并用于設置PWM控制器。因此，無論LED正向電壓如何，LED電流都是恒定的。

LTC3490在雙電池應用中效率高達90%，在單電池應用中效率超過70%(圖2)。雙電池和單電池電路分別如圖3和圖4所示。

過電壓保護裝置

輸出過壓保護是必需的，因為電流傳感控制器可以驅動輸出電壓到有害的水平，如果沒有負載。如果LED從電路中取出或發生故障，則會發生這種情況。只要輸出電流低于350mA，輸出電壓就會繼續攀升，沒有過壓保護會損壞LTC3490。當輸出電壓大于4.5V時，過壓檢測器強制LTC3490關閉。過壓檢測器保持導通狀態，當輸出降至4.5V以下時恢復正常工作。

調光功能

LTC3490允許使用CTRL/SHDN引腳逐漸減小LED電流。CTRL/SHDN輸入有三個功能:關機、調光控制和恒流輸出。引腳是V(IN)的比率，它允許簡單的電阻分壓器設置電流值。當CTRL/SHDN低于0.2·V(IN)時，器件處于關斷狀態，輸出最小電流。當CTRL/SHDN大于0.9 V(IN)時，器件工作在350mA恒定模式。當CTRL/SHDN在0.2·V(IN) ~ 0.9·V(IN)之間時，LED電流在0mA ~ 350mA之間呈線性變化。

低電量檢測

LTC3490提供兩級低電量檢測。這些水平是由CELLS引腳設置的，表明電池的數量。當CELLS引腳低時，低電量檢測設為1.0V，當CELLS引腳綁在V(IN)時，低電量檢測設為2.0V。這分別對應于單單元和雙單元操作。當電池電壓降至檢測電平以下時，電源的漏極開路輸出LOBAT大頭針拉低了。該輸出可用于驅動指示器或可反饋到CTRL/SHDN引腳以降低LED電流以延長剩余電池時間。

還有一個欠壓鎖定，當電池電壓降至0.8V/cell以下時關閉LTC3490。這可以防止電池電流過大(單電池)和不均勻放電的鎳氫電池(雙電池)的電池反轉。

電池狀況檢查

電池有一種現象叫做放電恢復。當負載從幾乎放電的電池中移除時，終端電壓恢復到驚人的高電壓。因此，當幾乎放電的電池觸發LTC3490死電池關閉時，電流消耗的減少允許電池恢復。這將打開LTC3490，將負載放回電池上。電池電壓下降，再次觸發關機。這種現象導致LTC3490快速打開和關閉LED電流。觀察到的效果是，平均LED電流緩慢下降，因為電池接近其充電結束。

結論

LTC3490提供了一個簡單的解決方案來驅動堿性或鎳氫電池的高輸出白光led。它提供高效率和低零件數。