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LED-Treiber mit Dimmungsfunktion und bis zu 98 % Effizienz

Buck/Boost-Schaltung treibt LEDs mit maximal 250 Watt

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Intern generierte PWM-Dimmung

Der LT8391 unterstützt sowohl die herkömmliche externe PWM-Dimmung als auch die intern generierte PWM-Dimmung. Als eine Besonderheit des LT8391 ermöglicht letztere den Verzicht auf zusätzliche Bauelemente wie etwa Takt-Chips und Mikrocontroller für eine präzise PWM-basierte Einstellung der Helligkeit bei Dimmungsverhältnissen bis zu 128:1.

Die intern generierte PWM-Frequenz des IC von beispielsweise 200 Hz wird durch einen einfachen Widerstand am RP-Pin festgelegt. Eine zwischen 1 V und 2 V liegende Spannung am PWM-Pin wiederum definiert das PWM-Tastverhältnis. Das Tastverhältnis der internen Dimmung wird in 128 Schritten variiert, wobei eine Hysterese ein fortlaufendes Wechseln zwischen zwei benachbarten Stufen unterbindet. Die Genauigkeit der intern generierten PWM-Dimmung von <±1 % gilt für sämtliche Betriebsbereiche.

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Weniger Störaussendungen (EMI) dank Spread-Spectrum-Frequenzmodulation (SSFM)

Mit der SSFM-Technik lassen sich die Störaussendungen geschalteter Regler eindämmen. Obwohl die Schaltfrequenz meist in einem Bereich außerhalb des AM-Bands (530 kHz bis 1,8 MHz) angesiedelt wird, können ungedämpfte, durch die Schaltvorgänge generierte Harmonische dennoch die strengen EMI-Vorschriften für das AM-Band verletzen. Mit der SSFM-Technik lassen sich die Störaussendungen sowohl im AM-Band als auch in anderen Frequenzbereichen deutlich verringern.

Bei aktivierter SSFM-Funktion sinken die Störaussendungen des 50-W-LED-Treibers LT8391 unter die Spitzen- und Durchschnittswerte, die laut CISPR25 (Klasse 5) im AM-Band zulässig sind. Die durchschnittlichen EMI-Werte der CISPR25, die an einigen Stellen um 20 dBµV geringer als die Spitzenwerte sind, lassen sich mit Schaltreglern schwieriger einhalten. Aus diesem Grund senkt die neuartige SSFM-Technik des LT8391 die durchschnittlichen EMI-Werte stärker ab als die Spitzenwerte. Während die Durchschnittswerte um 18 dBµV oder mehr reduziert werden, sind es bei den Spitzenwerten rund 5 dBµV.

Bei einigen LED-Treibern arbeiten SSFM und PWM-Dimmung nicht korrekt zusammen, und es kommt zu einem Flimmern. Die SSFM-Technik, die die Schaltfrequenz ständig variiert, kann sich für die Außenwelt als Rauschen äußern. Sie senkt die EMI-Werte unter das Niveau, das ohne Spreading erreicht wird. Zusammen mit der PWM-Dimmung eingesetzt, ermöglicht sie einen flimmerfreien Betrieb. Der von Linear Technology zum Patent angemeldete Betrieb mit PWM-Dimmung und SSFM gestattet die gleichzeitige Verwendung beider Funktionen, ohne dass es zu einem Flimmern kommt – auch bei großen Dimmungsverhältnissen. Bei externer PWM-Dimmung mit 1000:1 sowie intern generierter PWM-Dimmung mit 128:1 liefert die SSFM-Technik einen flimmerfreien LED-Strom.

Download Original-Design Note (PDF)
"60V Buck-Boost LED Driver with Up to 98% Efficiency Has Internal PWM Dimming and Spread Spectrum"

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