NCV78663和NCV78763拓扑构相同,都由一路Boost + 两路Buck组成。当采用PWM调光时,为避免闪烁效应,汽车整车厂商通常要求调光频率高于500 Hz。在这种升降压两级架构中,LED由Buck电路稳流,可易于提高调光频率,满足整车厂商的要求。由于设计需要,不同车型的LED颗数及功率有所不同,导致LED串的电压、电流不同,而升降压拓扑可支持宽范围的LED负载变化,通过更改相应寄存器的值,可适应不同的LED负载情况,支持平台化的设计。采用升降压拓扑,系统更易于稳定:Boost电路相对不易稳定,系统带宽较低,响应较慢,所以用于前级提供升压;Buck电路容易稳定,带宽高,响应快,用于后级LED稳流,即使LED负载有较大的调变,系统也非常容易稳定。
此外,在自适应智能矩阵式大灯的应用中,为避免来自输出电容的放电电流,LED驱动的输出电容必须非常小,按拓扑结构,Buck是理想的电流源,输出有电感,即使输出电容非常小甚或为零,也可获得较小的输出电流纹波,因此,这种升降压两级拓扑还支持像素灯或矩阵式大灯。
NCV78663和NCV78763都具有较高的集成度,集成开关、调光、诊断、电流检测等功能,成本极具竞争力。
2. 矩阵式大灯系统方案
在矩阵式大灯的应用中,需要更多串的LED灯。NCV78663和NCV78763每颗芯片只能驱动两串LED,如果驱动更多串LED需要采用多颗芯片,会增加方案成本。安森美半导体的第三代方案把升压芯片与降压芯片分开,第一级采用多相升压boost,可提供较大的功率,第二级采用降压芯片,可根据所需LED串的数量进行组合配置,这种结构在多串LED应用中更为灵活且成本更低,而且内部集成OTP ROM,因此无需MCU就能独立工作。
如三相升压控制器NCV78703,可轻松实现150 W以上的输出功率,和更优的性能,如较好的动态响应、较低的输出纹波等,且在大功率应用中可降低无源器件的规格,方案成本更具优势。NCV78703还可分别接独立输出,通过相应的寄存器可精确控制每相的功率分配。而双路降压稳压器NCV78723,无需外置电流检测电阻,通过控制内部MOSFET的峰值电流来实现稳流并保证较高的稳流精度。
图3:NCV78703应用电路图
用于LED驱动的开关电源
1. 低基准电压的8引脚升压开关电源
NCV8873是一款采用峰值电流模式控制的升压控制器,可实现多种拓扑如反激、SEPIC等,反馈电压基准仅0.2 V,有利于降低LED电流采样电阻的功耗,输入电压范围从3.2 V至40 V,可耐受45 V抛负载电压,最高结温可达150℃,适用于日间行车灯及背光灯等。其中NCV887300的开关频率为1 MHz,高频可减小无源器件的体积,NCV887301的开关频率为400 kHz,低频可提高能效和EMI性能。
图4:NCV8873–SEPIC用于日间行车灯
2. 1.5 A多拓扑恒流LED DC-DC开关稳压器