Texas Instruments LM3423 Evaluation Board LM3423BBLSCSEV/NOPB LM3423BBLSCSEV/NOPB Datenbogen

SNVS574E – JULY 2008 – REVISED MAY 2013

In general,

Δ

i

LED-PP

is recommended by manufacturers to be less than 40% of the average LED current (I

LED

).

Therefore, for the buck regulator with no output capacitance,

Δ

i

L-PP

should also be less than 40% of I

LED

. For the

boost and buck-boost topologies,

Δ

i

L-PP

can be much higher depending on the output capacitance value.

However,

Δ

i

L-PP

is suggested to be less than 100% of the average inductor current (I

L

) to limit the RMS inductor

current.

L1 is also suggested to have an RMS current rating at least 25% higher than the calculated minimum allowable
RMS inductor current (I

L-RMS

).

When the load is a string of LEDs, the output load resistance is the LED string dynamic resistance plus R

SNS

.

LEDs are PN junction diodes, and their dynamic resistance shifts as their forward current changes. Dividing the
forward voltage of a single LED (V

LED

) by the forward current (I

LED

) leads to an incorrect calculation of the

dynamic resistance of a single LED (r

LED

). The result can be 5 to 10 times higher than the true r

LED

value.

Obtaining r

LED

is accomplished by refering to the manufacturer's LED I-V characteristic. It can be calculated as

the slope at the nominal operating point as shown in

. For any application with more than 2 series

LEDs, R

SNS

can be neglected allowing r

D

to be approximated as the number of LEDs multiplied by r

LED

.

For boost and buck-boost regulators, the output capacitor (C

O

) provides energy to the load when the recirculating

diode (D1) is reverse biased during the first switching subinterval. An output capacitor in a buck topology will
simply reduce the LED current ripple (

Δ

i

LED-PP

) below the inductor current ripple (

Δ

i

L-PP

). In all cases, C

O

is sized

to provide a desired

Δ

i

LED-PP

. As mentioned in the

section,

Δ

i

LED-PP

is recommended by

manufacturers to be less than 40% of the average LED current (I

LED-PP

).

C

O

should be carefully chosen to account for derating due to temperature and operating voltage. It must also

have the necessary RMS current rating. Ceramic capacitors are the best choice due to their high ripple current
rating, long lifetime, and good temperature performance. An X7R dieletric rating is suggested.

The input capacitance (C

IN

) provides energy during the discontinuous portions of the switching period. For buck

and buck-boost regulators, C

IN

provides energy during t

ON

and during t

OFF

, the input voltage source charges up

C

IN

with the average input current (I

IN

). For boost regulators, C

IN

only needs to provide the ripple current due to

the direct connection to the inductor. C

IN

is selected given the maximum input voltage ripple (

Δ

v

IN-PP

) which can

be tolerated.

Δ

v

IN-PP

is suggested to be less than 10% of the input voltage (V

IN

).

An input capacitance at least 100% greater than the calculated C

IN

value is recommended to account for derating

due to temperature and operating voltage. When PWM dimming, even more capacitance can be helpful to
minimize the large current draw from the input voltage source during the rising transistion of the LED current
waveform.

Copyright © 2008–2013, Texas Instruments Incorporated

25

Product Folder Links: