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汽车LED 驱动器应该紧凑、高效率且支持无闪烁PWM 调光。这类驱动器不应该在AM 收音机频带及其附近产生很大的传导EMI。不幸的是，高功率开关模式电源本质上不具备低EMI 特性。恒定开关频率会在不少频率上产生显著的EMI 特征，其中包括电源的基本工作频率及其谐波频率。一些EMI 落入AM 频带的可能性很大。
最大限度地减小EMI 峰值的方法之一是，允许开关模式电源(SMPS) 的工作频率覆盖一个范围，也就是扩展频谱开关。扩展频谱开关的预期效果是，降低会在SMPS 基本工作频率及其谐波频率上出现的EMI 峰值，而将EMI 能量扩展到一个范围的频率上。 LED 驱动器SMPS 还有一项附加要求：频率扩展还应该与PWM 调光(亮度控制) 同步，以确保不产生LED 闪烁。 为达到此目的，LT3795 自己产生扩展频谱斜坡信号，并运用一种正在申请专利的方法，使该信号与较低频率PWM 调光输入保持一致。这就消除了扩展频谱频率与PWM 信号相结合，在LED 中产生可见闪烁的可能性，即使在PWM 调光比最高时也一样。 
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高功率LED 驱动器
LT3795 是一款高功率LED 驱动器，采用了与LT3756 / LT3796 系列同样的高性能PWM 调光方法，但有一种额外的功能，即提供内部扩展频谱斜坡信号以降低EMI。该器件是一个具4.5V 至110V 输入、0V 至110V 输出的单开关控制器IC，可配置为升压、SEPIC、降压-升压模式或降压模式LED 驱动器。LT3795 在100kHz 至1MHz 开关频率范围内工作，提供LED 开路保护和短路保护，还能够作为具电流限制的恒定电压稳压器或者作为恒定电流SLA 电池或超级电容器充电器工作。 图1 显示了一个效率高达92%、80V、400mA、300kHz ~ 450kHz 的汽车LED 前灯驱动器，该驱动器提供扩展频谱频率调制和短路保护。 图1：80V、400mA汽车LED 驱动器提供内部扩展频谱功能以降低EMI |
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内部扩展频谱调制简化设计
与其他高功率LED 驱动器不同，LT3795 自己产生扩展频谱斜坡信号，以产生低于设定开关频率30% 的开关频率调制。这样就降低了传导EMI 峰值，从而减少了对昂贵和笨重的EMI 输入滤波电容器和电感器的需求。 如果在LED 驱动器中用外部或单独的扩展频谱时钟产生开关频率，就可能在PWM 调光时产生可见闪烁，因为扩展频谱频率的变化没有与PWM 周期同步。出于这个原因，在许多高端LED 驱动器应用中，采用扩展频谱方法并非区区小事。如果不采用扩展频谱，设计师就必须依靠笨重的EMI 滤波器、减缓开关边沿(但降低效率) 的栅极电阻器、以及开关减振器和箝位二极管。 图2 比较了扩展频谱功能启动和停用时，LT3795 LED 驱动器在AM 频带上的传导EMI 测量值。正常(无扩展频谱时) 工作模式在开关频率及其谐波上产生高能量尖峰。由于这些尖峰，该设计在汽车等EMI 敏感型应用中可能无法满足严格的EMI 要求。为参考方便，CISPR 25 Class 5 汽车传导EMI 限制也显示在图2 中。图3 显示在更宽的频带上扩展频谱的效果。 图2：当采用LT3795 的扩展频谱频率调制时，AM 频带上的传导EMI 峰值降低了3dBµV 至6dBµV。CISPR25 Class 5 AM 频带限制也显示在图中，以供参考。 图3：LT3795 150kHz 至30MHz 传导EMI 尖峰的频谱分析仪扫描图显示，在很宽的频率范围内，EMI 尖峰幅度减小了。 既然在300kHz 至580kHz 之间没有限制，那就会有一个极好的地方放置基频。在这个应用中，基频放置在450kHz，并向下扩展至300kHz。简单地通过将RAMP 引脚接地，就可以停用扩展频谱功能。 RAMP 引脚处的6.8nF 电容器将扩展频谱频率调制信号设定至速率为1kHz 的三角波，也就是，LT3795 的工作频率每毫秒一次，从300kHz 扫至450kHz 再扫回来。增加1kHz 三角波扩展频谱信号对LED 纹波电流的影响可以忽略不计，如图4 所示。 图4：诸如LT3795 中所采用的扩展频谱对LED 的亮度没有可察觉的影响。当与无扩展频谱(a) 比较时，在图1 设置1kHz 扩展频谱扫频对LED 纹波电流(b) 的影响可忽略不计，而且其频率太高以致人眼感觉不到闪烁。 之所以选择1kHz 的调制频率，是因为其足够低，可位于LT3795 的带宽之内，同时又足够高，可大幅衰减AM 频带的传导EMI 尖峰。进一步降低调制频率会使AM 频带内的尖峰衰减劣化，这种情况或许对分类的影响最大。扩展频谱调制频率选择更高频率似乎不影响EMI 尖峰衰减。频率高于100Hz 的信号人眼就察觉不到。 |
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无闪烁PWM 调光
运用与PWM 信号不同步的扩展频谱电源，有可能降低EMI，但是开关频率与PWM 信号的差频有可能在LED 中产生可见闪烁。当使用PWM 调光时，LT3795 内部产生的扩展频谱斜坡信号与PWM 周期同步。这样就可以提供可重复、无闪烁的PWM 调光，即使在1000:1 的高调光比时也不例外。 图5 比较了两种扩展频谱解决方案的PWM 调光电流波形：一个采用了正在申请专利的LT3795 扩展频谱至PWM 同步方法，另一个则没有采用。所捕获的两个波形都是用无穷持续产生的，图中显示，1% PWM 调光波形有几个周期是重叠的。图5a 显示了LT3795 扩展频谱工作对PWM LED 电流的影响。该波形是逐周期一致的，从而实现了无闪烁工作。图5b 显示用一个可比较而非LT3795 扩展频谱解决方案所得的结果。接通时波形的逐周期变化导致LED 平均电流变化，这在高调光比时就成了LED 闪烁。 图5: 两种扩展频谱LED 驱动器解决方案及其对PWM 调光影响的比较。无穷持续示波器波形显示了重复和重叠的PWM LED 电流波形。在(a) 中，正在申请专利的LT3795 扩展频谱方法产生了逐周期一致的LED PWM 接通时间波形。结果是以高调光比实现了无闪烁工作。(b) 中的波形显示了用一个可比较而非LT3795 扩展频谱LED 驱动器所得的结果。在后一种情况下，没有LT3795 那样的扩展频谱至PWM 同步，LED 电流波形在不同周期是不一致的，在高PWM 调光比时产生了可察觉的闪烁。 请注意，未采用LT3795 专利方法的扩展频谱驱动器IC 或许因扩展频谱而明显降低了EMI，但是闪烁可能仍然存在。必须观察LED 或LED 电流波形，以了解闪烁是否存在。在采用LT3795 的情况下，传导EMI 扫描结果和LED 电流的示波器波形都很好。 |
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防短路升压
图1 所示LT3795 升压型LED 驱动器是防短路的。高压侧PMOS 断接不仅用于PWM 调光，而且当LED+ 端短路至地时，用于短路保护。当输出电流过大和LED+ 电压过低时，独特的内部电路监视器断开断接PMOS，并报告LED 短路故障。 类似地，如果LED 串去掉或开路，那么该IC 就限制其最高输出电压，并报告LED 开路故障。 多拓扑解决方案 LT3795 可用来以升压设置驱动LED，如本文所示。如果LED 串的电压与输入电压范围之间的关系需要时，该器件也可采用降压模式、降压-升压模式、SEPIC 和反激式拓扑。所有拓扑都具备同样的扩展频谱和短路保护。LT3795 甚至可以配置为具备扩展频谱频率调制的恒定升压或SEPIC 电压稳压器。 结论 LT3795 是一款110V、通用LED 驱动器IC，具备内置的扩展频谱频率调制以降低EMI。这样一来，就简化了必须通过严格EMI 测试的LED 应用之设计。扩展频谱仅需要单个电容器，而且与基于外部时钟的扩展频谱解决方案不同，可在PWM 调光时使LED 无闪烁工作。短路保护在所有拓扑中都可用，从而使该IC 成为适用于驱动汽车LED 的坚固和强大之解决方案。 作者：Keith Szolusha，凌力尔特公司 |
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加入小组17626.6标准中关于CDN的疑问？以及实际钳注入测试中是否需要对AE和EUT同时接CDN？
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