理论教育 MAX16809LED背光Boost驱动器应用于汽车照明

MAX16809LED背光Boost驱动器应用于汽车照明

时间:2023-08-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-16所示是LED背光Boost驱动电路,适用于TFT显示屏的LED背光驱动。图4-16 LED背光Boost驱动电路2)PWM:250Hz脉冲串;2s(最小值)脉冲;0mA时大于3.3V;10mA时小于0.3VDC。自适应模式把由线性LED驱动器产生的功耗降至最低。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。U3能够在发生抛负载时提供输入保护并为MAX16809的线性驱动器提供3.3V供电电源。

MAX16809LED背光Boost驱动器应用于汽车照明

图4-16所示是LED背光Boost驱动电路,适用于TFT显示屏的LED背光驱动。输入电气要求和输出特性如下:

1)Vin:8(1.667A)~18VDC(730mA);可承受50VDC瞬态电压。

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图4-16 LED背光Boost驱动电路

2)PWM:250Hz脉冲串;2µs(最小值)脉冲;0mA时大于3.3V;10mA时小于0.3VDC

3)VLED配置:6或8只LED(2.89~4.2V)串联(34V,最大值);三串并联,每串电流150mA。

图4-16所示的LED背光Boost驱动电路采用MAX16809作为主控制器,用于电源升压转换和16端口的LED驱动。16个端口中的15个端口按照5个端口组成一组,用于驱动三串并联的LED。Boost电源的输出电压始终高于输入电源电压。Boost电源的工作频率为200kHz,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。(www.daowen.com)

在输出端采用两个低ESR电解电容,当PWM信号关闭负载使其电流为零时,这些电容用来吸收电源的电感能量。用于LED串的输出电压可通过4引脚连接器提供:VLED+连接在连接器的第1引脚,VLED-引脚分别连接到连接器的第2、3、4引脚,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。

Boost电路的反馈有两种模式:自适应和静止。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1.0V,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,当LED的绝对正向导通电压不太严格时,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。启动静止模式时,输入电流浪涌会高于自适应模式下的电流。这是因为需要对较大的输出电容进行充电。在导通期间的绝大多数时间内,能量由输出电容补充,开关静止、输入电流跌落至零。

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1.0V要求。VD10将最高输出电压限制在38.5V。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。发生这种情况时,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。在连接器J3处安装跳线,使VD6与VD10并联,可将钳位电压降至29V。

通过R5(576Ω)将每串LED驱动电流设置在30mA,如果将5路驱动器并联驱动一串LED,其驱动电流可以达到150mA。

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。U3(MAX6397TATA过电压保护电路)能够在发生抛负载时提供输入保护并为MAX16809的线性驱动器提供3.3V供电电源。R15R16将关断电压设置在18.85V。选取Q3使在低输入电压下应具备最小导通压降。满负荷时,测量到的最小工作电压为7.82V。REG输出为MAX16809线性驱动器(V+输入)、U2以及R11上拉电阻提供3.3V直流电源。

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