（铝电解电容）

基于MAX16834的LED驱动器（铝电解电容）如图4-29所示。该设计利用MAX16834构建一个Boost拓扑的LED驱动器，用于驱动长串LED，适用于显示器的LED背光。V_in为24V_DC±5%（1.22A），LED配置为23只串联（75V），350mA。调光的脉冲导通时间可低至3.33µs（调光时钟频率=100Hz时，调光比为3000:1）。

图4-29 基于MAX16834的LEDBoost驱动器（铝电解电容）

该设计为驱动长串LED提供高压Boost电流源，长串LED驱动是一种高性价比的LED驱动方案。另外，由于LED具有完全相同的电流，可以很好地控制亮度变化。设计采用24V输入，提供高达80V的LED输出，能够为LED串提供高达350mA的电流。测得的输入功率为29.3W，输出功率为26.4W，效率大约为90%。

本设计采用300kHz非连续Boost调节器，计算得出的MOSFET和电感的RMS电流、峰值电流，这是非连续工作模式具有的一些缺点，MOSFET和电感电流较大。然而，由于MOSFET（Q₁）导通时输出电流基本为零，输出二极管的反向恢复损耗极小。这一优势弥补了设计中的不足，因为反向恢复电流产生的过热和噪声很难控制。MOSFET的导通时间大约为1.6µs。一旦断开MOSFET，电感连接到输出电容，漏极电压将跳至75V并保持大约1µs的时间。此后，电感能量基本耗尽，在随后的1µs内，电感和MOSFET的输出电容开始自激，直到下一个导通周期。(www.daowen.com)

由于采用非连续设计，MOSFET峰值电流高于连续工作模式下电流的两倍。然而，由于MOSFET导通期间没有电流通过，只有断开期间才会出现开关损耗。MAX16834为MOSFET提供足够的驱动，可以在大约20ns内断开开关，因此温度上升的幅度较小。如果系统存在EMI问题，可以更改MOSFET栅极的串联电阻和二极管，以调整开关时间。必要时，将第二个MOSFET（Q₂）与Q₁并联，以减少温升。

驱动器使用寿命较长的电解电容作为输入和输出电容。电解电容器的耐用性不及陶瓷电容，且尺寸较大，但能够以较低的成本提供充足的电容量。为了控制电路高度（10mm），电解电容以水平方向安装在电路板上。输入、输出电容在+105℃条件下的额定使用寿命分别为4000h和8000h。通常，环境温度每降低10℃，电解电容的使用寿命延长一倍。这意味着在+65℃环境温度下，输入、输出电容的预期寿命分别为64000h、128000h。只需大约6µF的输出电容即可达到所要求的输出电压纹波。由于电解电容器的纹波电流容量有限，本设计使用了两个47µF电容。使用多个电容能够消除大部分开关频率的纹波电压。但由于电容选择了具有较高等效串联电感（ESL）的电解电容，无法完全滤除MOSFET开关断开时所产生的电路噪声。在输出端添加陶瓷电容或低Q值LC滤波器可以在一定程度上解决这一问题。

MAX16834非常适合于要求调光功能的应用，当PWMDIM（IC的第10引脚）为低电平时，会产生以下3个工作：首先，开关MOSFET（Q₁）的栅极驱动（第13引脚）变为低电平，避免额外能量传送给LED串；其次，调光MOSFET（Q₃）的栅极驱动（第18引脚）变为低电平，可以立即降低LED串的电流，而且调光MOSFET可以在断开期间保持输出电容的电压恒定；最后，为了保持补偿电容的稳定电压，COMP（第3引脚）变为高阻。COMP引脚的高阻可确保IC在PWMDIM返回高电平后立即以正确的占空比开始工作。上述工作以及非连续工作模式中在每个周期开始时电感电流为零，使得PWM具有极短的导通时间，因此可以获得较高的调光比。调光比仅受限于主开关驱动器的频率。由于本设计的工作频率为300kHz，PWM最短导通时间约为3.33µs，意味着调光比可以达到1500:1（200Hz调光频率）。导通时间低于4µs时，LED串的电流符合要求，可以提供最高350mA的电流。如果LED串开路，MAX16834的过电压保护（OVP）电路会在下次导通前将驱动器断开大约400ms，本设计的OVP阈值设为101V。

MAX16834提供一路FAULT#输出信号。一旦检测到内部故障（过电流或过电压），该输出将变为低电平。故障解除后，FAULT#即可恢复到高电平。FAULT#不会锁定。

由于电路高效（大约90%）工作，驱动元件的温度不会升高。但电感温度上升幅度可以达到+49℃，高于Coilcraft给出的+27℃预测温度。当峰值电流在RMS电流两倍以上时（非连续设计会出现这种情况），预测温度偏差较大。高温环境下，需要使用汽车级电感（+125℃）或使用两个串联的6µH电感。常温或较低温度环境下，一个12µH电感即足以满足要求。