ZHDA295 August   2026 LM51770

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2汽车 LED 应用要求和系统概述
    1. 2.1 应用要求
    2. 2.2 典型的汽车前照灯系统概述
    3. 2.3 LED 负载配置和开关架构
  6. 3LM51770-Q1 引脚配置,用于 ILIM 功能
    1. 3.1 LM51770-Q1 引脚说明
    2. 3.2 ILIM 操作的引脚配置
  7. 4汽车 LED 照明设计应用
    1. 4.1 功率级设计
    2. 4.2 控制环路架构
  8. 5ILIM 环路优化和测量结果
    1. 5.1 强电压环路补偿
    2. 5.2 电压环路补偿
    3. 5.3 LED 开关和降压/升压区域
  9. 6详细结果
    1. 6.1 LED 稳态运行结果
    2. 6.2 LED 开关状态运行结果
  10. 7总结
  11. 8参考资料

LED 开关和降压/升压区域

从 LED 应用中知道,转换器的输出电压由输出端连接的 LED 数量决定。当转换器输出端的 LED 从较高数字切换到较低数字时,会产生输出电流纹波,该纹波必须保持在最大输出电流的 40% 以内。此纹波电流主要取决于输出电容,输出电容越高,充电时的电压越高,电容器放电期间的输出电流纹波就越大。

除此之外,当 LED 在 LM51770-Q1 器件的降压/升压区域期间以稳态运行时,也可以观察到高电流纹波。这是因为该器件在降压/升压区域中可能略微不稳定,失去对环路的控制,从而导致更高的开关节点抖动,进而导致更高的输出电流纹波。

为了优化 LED 开关和降压/升压区域运行期间的输出电流纹波,可以应用以下技术。

  1. 通过调整 ILIM 环路补偿可以更大限度地减小电流纹波的振幅;然而,在如此宽的输出电压范围(6V 至 54V)内对环路进行补偿证明非常具有挑战性。
  2. 增大峰值电流检测电阻有助于减少抖动并改善环路调节,但在选择其值时,应确保峰值电流限制保持比峰值电感器电流高 10% 至 15%。
  3. 在转换器输出端和 LED 之间添加一个小型串联阻尼电阻器是降低开关和稳态运行期间电流纹波幅度的有效方法。包含阻尼电阻的电路的概要原理图如图 5-5 所示。
 具有阻尼电阻器的 LED 应用原理图概述图 5-5 具有阻尼电阻器的 LED 应用原理图概述

图 5-6 显示了在没有串联阻尼电阻器的情况下,LED 在降压/升压区域中运行的结果,其中输入和输出电压等于 12V,输出电流为 1A。结果表明电流纹波为 129mA,超过了 5% 的要求。后续测试使用 1.5Ω 的串联阻尼电阻器进行,结果如图 5-7 所示,增加阻尼电阻器可将电流纹波显著降低至 49.4mA。

 没有阻尼电阻器的结果(Vin = 12V、Vout = 12V 且具有 4 个 LED)图 5-6 没有阻尼电阻器的结果(Vin = 12V、Vout = 12V 且具有 4 个 LED)
 使用阻尼电阻器时的结果(Vin = 12V、Vout = 12V 且具有 4 个 LED)图 5-7 使用阻尼电阻器时的结果(Vin = 12V、Vout = 12V 且具有 4 个 LED)

同样,图 5-8 显示了不带阻尼电阻的 LED 开关(从 2 个 LED 切换到 10 个 LED)的结果,输出电流纹波达到 420mA,超过了要求的规格。相比之下,图 5-9 显示了添加阻尼电阻器后获得的结果,表明输出电流纹波显著降低至 230mA,在要求的规格范围内。

 在没有阻尼电阻器的情况下,从 2 个 LED 切换至 10 个 LED (Vin = 12V) 的结果图 5-8 在没有阻尼电阻器的情况下,从 2 个 LED 切换至 10 个 LED (Vin = 12V) 的结果
 包含阻尼电阻器,从 2 个 LED 切换至 10 个 LED (Vin = 12V) 的结果图 5-9 包含阻尼电阻器,从 2 个 LED 切换至 10 个 LED (Vin = 12V) 的结果