概述
所謂便攜式投影儀又稱口袋式投影儀,、TRT-3M便攜式投影機,，主要通過3M LCOS RGB三色投影光機和 720P片解碼技術，把傳統(tǒng)龐大的投影機精巧化,、便攜化,、微小化、娛樂化,、實用化,，使投影技術更加貼近生活和娛樂。
本參考設計針對便攜式投影儀的6A降壓型LED驅(qū)動器,，參考設計基于PWM HB LED驅(qū)動器MAX16821,該電路可驅(qū)動一個LED;驅(qū)動RGB三色LED時需要使用三片MAX16821.
LED驅(qū)動器規(guī)格
輸入電壓范圍（VIN）：10V至15V
輸出電壓（VLED）：4.5V至6V
輸出電流（ILED）：1.5A至6A,可模擬控制
模擬控制電壓：1.1V至2.8V,對應1.5A至6A
最大LED導通占空比：50%
最大LED電流上升/下降時間：< 1μs
最大LED電流紋波：6A時,，< 15%
輸入
VIN （J1和J2接VIN+,J3和J4接GND）：10V至15V輸入電源。
通/斷控制（J8）：浮空或連接到+5V,使能驅(qū)動器,；J8短路時禁電路板工作。
PWM輸入（J7）：PWM調(diào)光輸入,，連接一個幅度為3V至5V的PWM信號,。為了保證PWM輸入能夠驅(qū)動Q1和Q7,信號源在驅(qū)動300pF負載時，上升/下降時間應小于500ns.由于輸出信號的上升/下降時間控制在1μs以內(nèi),，任何周期為1μs的3至4倍的PWM信號都可以使用,。
LED電流控制（J6）：LED電流調(diào)節(jié)輸入。加載1.1V至2.8V電壓,，可以在1.5A至5A范圍調(diào)整LED電流,。
輸出
LED+ （J9、J10）：接LED陽極,。
LED- （J11,、J12）：接LED陰極。
電感電流輸出（J5）：提供一個與LED電流成比例的信號,。OUTV電壓為R9電壓的135倍,。圖1. MAX16821 LED驅(qū)動器電路板
圖1. MAX16821 LED驅(qū)動器電路板
PWM調(diào)光
在PWM處于關閉狀態(tài)時，LED輸出端的MOSFET Q9導通，LED短路,。LED電流降至零,，具體取決于Q1的導通時間（本設計中遠遠小于1?s）。PWM處于關閉期間始終保持電感電流,。PWM開始導通時,，Q1關閉，電感電流對輸出電容充電,。輸出電壓一旦達到LED的起始導通電壓,，LED電流開始上升。LED電流從0A上升到滿幅值的時間取決于幾個因素：電感電流,、輸出電容以及LED的正向?qū)妷旱淖兓?。本參考設計僅在LED電流設定為6A時滿足< 1?s LED開啟時間的要求。如需在降低的電流時得到快速的LED開啟時間,，可增大電感值并減小輸出電容,。
反饋補償
電阻R2和R23限制高頻電流環(huán)路的增益，補償次級諧波振蕩,。在電流環(huán)路傳輸函數(shù)中遠遠低于單位增益頻率的位置設置一個零點,，既可以保證在低頻區(qū)有足夠的增益，又可以保證電感電流的誤差非常小,。利用C1,、C19構建該零點。在PWM關閉,、導通時,，Q1和Q2交替連接到RC網(wǎng)絡，實現(xiàn)補償,。本設計可保持C1,、C19的電量，使PWM響應更加迅速,。
由于直接測量電感電流,，驅(qū)動電路的傳輸函數(shù)中沒有輸出極點。外部電壓環(huán)路簡化成一個單極點系統(tǒng),，而電壓誤差放大器在設定頻率范圍內(nèi)確定這唯一極點,。為了避免兩個反饋環(huán)路相互干擾，C21和C22將外部環(huán)路的單位增益頻率降至電流環(huán)路單位增益頻率的十分之一,。Q7和Q10保持補償電容的電荷,，保證在PWM脈沖變化時，電壓誤差放大器的輸出能即刻切換至所要求的數(shù)值,。電阻R24,、R25可避免Q7和Q10狀態(tài)變化產(chǎn)生的電荷注入而導致的C21,、C22充/放電。
LED電流上升/下降時間
本設計要求在PWM工作產(chǎn)生6A LED電流時,，LED電流的上升/下降時間保持在1?s以內(nèi),。這就要求使用較小的輸出濾波電容和較大電感，在滿足LED電流最大紋波的要求的前提下滿足上述條件,。PWM處于關閉狀態(tài)時,，Q9導通，建立可編程的電感電流回路,。如果LED電流設置為6A,電感電流將由MAX16821調(diào)整在6A.輸出再次導通時,，電感電流對輸出電容C8充電。C8的充電速率決定了LED電流的上升時間,，基于這一點計算C8的取值,。因為Q9的放電速度遠快于C8,所以LED電流的下降時間遠遠小于1?s.
電路波形
圖3. 參考設計測試數(shù)據(jù)：LED電壓(CH1)、LED電流(CH2)和OUTV電壓(CH3)
圖4. 參考設計測試數(shù)據(jù)：LED電壓（CH1）,、LED電流（CH2）和CLP電壓（CH3）
圖5. LED電壓(CH1)和LED電流(CH2)上升時間的測試數(shù)據(jù)
圖6. LED電壓（CH1）和LED電流（CH2）下降時間的測試數(shù)據(jù)
測試參數(shù)
溫度測量
VIN:10V
IOUT:6A
TA:25°C
電路板溫度：+50°C
Q3,、Q4和Q9溫度：+52°C
U1表面溫度：+47.5°C
L1磁芯溫度：+75°C （電流為5.8A時，L1溫度高出環(huán)境溫度40°C）
上電順序
在VIN+和GND之間連接0至20V,、5A電源（PS1）,。
在J6 （V_CONTROL）連接0至5V電源（PS2）。
將額定值大于6A的LED通過盡可能短的連線連接到LED+和LED-,以降低引線電感,。如果需要較長連線,，請務必使用雙絞線連接。
J5,、J8保持開路,。
打開PS2電源，輸出1.1V.
逐漸增大PS1電源輸出,，達到10V.LED被點亮,，工作在1.5A連續(xù)電流。
將一個幅度為3V至5V,、30%占空比的信號連接至PWM引腳。LED電流將由PWM信號控制通,、斷,。
將PS2輸出電壓從1.1V調(diào)整到2.8V.在PWM處于導通期間，LED電流從1.5A上升到6A.