长串LED boost驱动器(使用铝电解电容)

MOSFET驱动

由于采用非连续设计，MOSFET峰值电流高于连续工作模式下电流的两倍。然而，由于MOSFET导通期间没有电流通过，只有断开期间才会出现开关损耗。MAX16834为MOSFET提供足够的驱动，可以在大约20ns内断开开关(图7)，因此温度上升的幅度较小。如果系统存在EMI问题，可以更改MOSFET栅极的串联电阻和二极管，以调整开关时间。必要时，将第二个MOSFET (Q2)与Q1并联，以减少温升。

输出电容

驱动器使用寿命较长的电解电容作电感器厂家为输入和输出电容。电解电容器的耐用性不及陶瓷电容，且尺寸较大，但能够以较低成本提供充足的电容量。为了控制电路高度(10mm)，电解电一体成型电感容以水平方向安装在电路板上。输入、输出电容在+105°C条件下的额定使用寿命分别为4000小时和8000小时。通常，环境温度每降低10°C，电解电容的使用寿命延长一倍。这意味着在+65°C环境温度下，输入/输出电容的预期寿命分别为64000小时/128000小时。图5电子表格显示，只需大约6µF的输出电容即可达到所要求的输出电压纹波。由于电解电容器的纹波电流容量有限，本设计使用了两个47µF电容。使用多风华电感个电容能够消除大部分开关频率的纹波电压(图8)。但由于电容选择了具有较高等效串联电感(ESL)的电解电容，无法完全滤除MOSFET开关断开时所产生的电路噪声。在输出端添加陶瓷电容或低Q值LC滤波器可以在一定程度上解决这一问题。任何元件都需要付出一定的成本，在安装之前应首先确定是否存在与高频尖峰信号。

调光

MAX16834非常适合调光。当PWMDIM (IC的第10引脚)为低电平时，会产生以下三个操作：首先，开关MOSFET (Q1)的栅极驱动(第13引脚)变为低电平，避免额外能量传送给LED串；其次，调光MOSFET (Q3)的栅极驱动(第18引脚)变为低电平，可以立即降低LED串的电流，而且调光MOSFET可以在断开期间保持输出电容的电压恒定；最后，为了保持补偿电容的稳定电压，COMP (第3引脚)变为高阻。COMP引脚的高阻可确保IC在PWMDIM返回高电平后立即以正确的占空比开始工作。上述操作以及非连续工作模式中在每个周期开始时电感电流为零，使得PWM具有极短的导通时间，因此可以获得较高的调光高。调光比仅受限于主开关驱动器的频率。由于本设计的工作频率为300kHz，PWM最短导通时间约为3.33µs，意味着调光比可以达到1500:1 (200Hz调光频率)。图9给出了导通时间低于4µs时，LED串的电流。LED串电流符合要求，可以提供最高350mA的电流。

OVP

如果LED串开路，MAX16834的过压保护(OVP)电路会在下次导通前将驱动器断开大约400ms。本设计的OVP阈值设为101V。

FAULT#

MAX16834提供模压电感器一路FAULT#输出信号。一旦检测到内部故障(过流或过压)，该输出将变为低电平。故障解除后，FAULT#即可恢复到高电平。FAULT#不会锁定。

温升

由于电路高效(大约90%)工作，驱动元件的温度不会升高。电感则例外，其温度上升幅度可以达到+49°C，高于图10中Coilcraft给出的+27°C预测温度。当峰值电流在RMS电流两倍以上时(非连续设计会出现这种情况)，预测温度偏差较大。高温环境下，需要使用汽车级电感(+125°C)或使用两个串联的6µH电感。常温或较低温度环境下，一个12µH电感即足以满足要求。

温度测量

使用实际的LED负载测量以下温度：

VIN:	24VDC
Ambient:	+22°C	ΔT
L1:	+71°C	49°C
D2:	+43°C	21°C
Q2:	+38°C	16°C
Q3:	+34°C	12°C

加电过程

1. 在LED+焊盘和LED-焊盘之间连接最多23个串联的LED。
2. 在V_IN焊盘和GND焊盘之间连接24V/2A电源。
3. 如果需要调光，在DIM IN和GND焊盘间加载一个PWM信号(0至5V)。
4. 接通24V电源。
5. 根据需要调整PWM占空比，进行调光。

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