理论教育 基于MAX16809LED背光SEPIC驱动器

基于MAX16809LED背光SEPIC驱动器

时间:2023-08-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:MAX16809是集成的高效率白光LED或RGBLED驱动器,该器件专为采用多个白光LED串联的LCD背光或其他白光LED照明应用设计。MAX16809白光LED驱动器包括16路开漏极、恒定吸入电流输出,额定连续工作电压为36V。图4-15 LED背光SEPIC驱动电路图4-15所示的LED背光SEPIC驱动电路采用MAX16809作为SEPIC电源和16通道LED驱动器的主控制器。虽然该高压不会损坏电路,但LED驱动器的功耗可能导致MAX16809过热。U2还用于对PWM信号反相转换,以满足MAX16809的OE输入要求。

基于MAX16809LED背光SEPIC驱动器

MAX16809是集成的高效率白光LED或RGBLED驱动器,该器件专为采用多个白光LED串联的LCD背光或其他白光LED照明应用设计。MAX16809可以根据输入电压范围以及白光LED电压范围的不同,采用升压或升-降压(SEPIC)拓扑

MAX16809白光LED驱动器包括16路开漏极、恒定吸入电流输出,额定连续工作电压为36V。白光LED电流控制电路可以实现各白光LED串联支路之间±3%的电流匹配度,并可将输出并联以提供超过55mA的白光LED串联支路电流。输出使能引脚可用于所有输出通道的同步PWM调光。调光频率范围为50Hz~30kHz,调光比率可高达5000:1。恒定电流输出可通过单个电阻编程设定,每个输出通道的白光LED电流可调节至55mA。

MAX16809可工作在独立模式下或通过工业标准的4线串行接口由微控制器(µC)控制。MAX16810包括看门狗以及白光LED开路自动检测电路,并具有过热保护功能,可工作在−40~+125℃温度范围,采用5mm×7mm热增强型、38引脚裸焊盘封装。MAX16809的主要技术特性有:

1)低的电流检测基准(300mV),实现高效率。

2)8~26.5V输入电压或更高(采用外部偏置器件)。

3)4线串行接口,实现各个输出通道的独立控制。

图4-15所示是LED背光SEPIC驱动电路,适用于12英寸TFT显示器的LED背光驱动。图4-15所示电路对输入的电气要求和输出特性如下:

1)Vin电源):16(1092mA)~36V(476mA);可承受50V瞬态电压。

2)VBIAS:3.3V(50mA)。

3)PWMin:250Hz脉冲串;1µs(最小值)脉冲;0mA时大于3.1V;10mA时小于0.3V。

4)VLED配置:8只LED(2.9~3.75V)串联(31V,最大值);8串并联,每串电流可达70mA。(www.daowen.com)

978-7-111-36138-1-Chapter04-28.jpg

图4-15 LED背光SEPIC驱动电路

图4-15所示的LED背光SEPIC驱动电路采用MAX16809作为SEPIC电源和16通道LED驱动器的主控制器。16个通道以每对为一组,驱动8路并联的LED串。SEPIC电源允许输入电压大于或小于输出电压,这种拓扑非常适合汽车环境下的LED应用,因为这种环境下输入、输出电压波动较大。SEPIC电源工作在200kHz频率,满足选择小尺寸功率器件的需求,而且,这样的开关频率也不会导致开关MOSFET过热。耦合电感L1提供SEPIC电源所需的初级和次级电感。由于使用耦合电感结构,与采用两个分离电感的方案相比,该设计中的电感值可以减小一半。

当PWM信号关闭负载使其电流为零时,电容吸收电源的电感能量。LED串的输出电压可通过两个8引脚连接器提供:VLED+靠近连接器外侧,VLED-靠近连接器内侧,必要时可以使用所提供的输出滤波电容焊盘。VT2、VD2R8为电流模式PWM控制器提供了斜率补偿。该电路跟随RT、CT电压波动,向R7注入电流,从而产生斜坡电压,防止在占空比超过50%时(当输入电压较低时)导致控制器谐波振荡。

SEPIC反馈路径分两种模式:自适应和静止。在自适应模式(当PWM信号为高时)下将产生“二极管或”输出,从而使最低驱动器电压(最大LED串联压降)被调整到大约700mV,为保证LED驱动器正常工作提供足够裕量。其他LED串具有较低的串联压降,所以这些驱动器具有更大裕量。自适应模式把由线性LED驱动器产生的功耗降至最低。在该模式下,LED之间正向导通电压的相对误差应控制在200mV以内。为改善散热,MAX16809必须与大面积覆铜层之间有良好的导热通道,可通过封装裸焊盘下方的过孔实现散热,并利用底层的地平面为IC散热。如果使用面积更大的多层地平面,散热效果会更好。

在静止模式下(PWM信号为低),按照与传统电源类似的方式调整VLED,在很短的脉冲内电压上升至保证工作的电压值,因为电源磁场无法在很短的脉冲内快速建立足够的储能,所有能量必须由输出电容提供。静止模式必须保证这些电容能够充电达到足够的储能,在电感响应之前维持足够的能量。

齐纳二极管VD10为电路提供过电压保护,如果一串LED断开,自适应电压控制将尝试提高VLED以满足700mV的要求。VD10将最高输出电压限制在35.5V。虽然该高压不会损坏电路,但LED驱动器的功耗可能导致MAX16809过热。芯片内部电路将关断驱动器,直到温度下降到适当值,这会导致LED闪烁。

通过R5(511Ω)将LED驱动电流设置在35mA,如果将两个驱动器并联驱动一串LED,则每串的驱动电流可以达到70mA。

施密特反相触发器U2配置成振荡器,为MAX16809的SPI输入提供时钟。由于DIN接高电平,将向内部寄存器输入一串“1”,开启所有LED驱动器。U2还用于对PWM信号反相转换,以满足MAX16809的OE输入要求。

VT3、VD11、R16预先调整MAX16809的PWM控制器的输入电源。简单的线性稳压器可以将输入电压降至12V,适合IC的工作电压以及MOSFET的栅极驱动。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈