驱动白色LED的升压式变换器MAX1848

2011-05-23 19:25:35来源: 互联网

摘要:MAX1848以恒流驱动白色LED,在峰窝电话、PDA及其它便携式电子产品中作背光源。

关键词:白色LED;可编程软启动;模拟电压亮度调节

 

1    引言

    MAX1848是一种由升压式DC/DC变换器加上恒流电路等组成的白色LED驱动器,在便携式电子产品中作彩色LED的背光源。该器件的主要特点是,对串联的白色LED恒流供电,LED的亮度一致性好;转换率高,典型值为87%;可用模拟电压来调节LED的亮度,并可用电平来控制LED的亮、灭;内部有高压MOSFET作开关管,输出功率可达0.8W;振荡器频率1.2MHz,其电感器及电容器可采用小容量、小尺寸元件,减小印制板的面积;工作电压2.6V到5.5V;静态电流1mA;输出电压可达13V,并有过压保护;有可编程的软启动功能,可防止启动时大的冲击电流;有关闭控制,在关闭状态时空耗小于0.3μA;小尺寸SOT-23封装;工作温度-40℃~+85℃。该器件组成的背光源主要应用于手机及智能电话,PDA、无线手持设备,GPS及便携式计算机等。

2  基本应用电路

    MAX1848的管脚排列如图1所示,基本应用电路如图2所示。在图2中,L1、D1COUT等组成升压式DC/DC变换器电路,其负载为串联的三个白色LED。RSENSE为检测流过LED的电流,RSENSE上的电压反馈到CS端(脚7),即反馈的电压信号与流过LED的电流成正比,进而达到电流稳定的目的。

图1  MAX1848管脚排列

图2  MAX1848基本应用电路

    COMP端(脚1)为误差放大器的补偿端,外接一个电容器到地,这电容的容量对软启动有作用,每0.01μF启动时间大约为0.833ms。

    CTRL端(脚2)为LED亮度调节端,也可控制LED的亮、灭(双模式制)。当此端加250mV到5.5V或(V+加2V)时,将随电压变化起调节LED亮度作用;当此端加100mV以下电压或接地时,器件被关闭,LED灭。

2.1  LED电流的设定

    流过LED的电流ILED与CTRL端的电压、连接在CS端的RSENSE有关,其关系式为

    ILED=VCTRL/(13.33×RSENSE

式中:VCTRL为在CTRL端的电压(250mV到5.5V)或V加2V。则在VCTRL最大时,LED电流最大,LED最亮。

    在实际计算时,先设定最大的VCTRL值,根据要求的ILED来确定RSENSE。一般LED的最大电流ILED(max)为15~20mA,则可用下式求出

    RSENSE=

例如,ILED(max)=20mA,VCTRL(max)=2V,则RSENSE=7.5Ω。

    为减小在RSENSE的损耗,可减小RSENSE。则也可以先设定RSENSE,及根据最大的ILED(max)来确定所需的VCTRL(max)值。

    例如,ILED(max)=20mA,RSENSE=5Ω,则按上式可求得VCTRL(max)=1.33V。

    VCTRL电压可来自数字/模拟转换器(DAC)

2.2  元器件的选择

    1)CINCOUT的选择

    CINCOUT的选择并不严格,其典型值是CIN=3.3μF,COUT=1μF。适当增加CINCOUT的容量可减小纹波电压,但会增加尺寸及成本。CINCOUT可选择贴片式多层陶瓷电容器(X5R介质材料),它们有极低的串联等效电阻(ESR)及很好的温度稳定性。

    2)CCOMP的选择

    CCOMP的容量与软启动时间(tss)有关,它们的关系为

    tss(max)=CCOMP×

    一般可按表1的情况选取。

    3)电感器L1的选择

    电感器L1的大小与ILED有关,可按表1的ILED大小来选取。

    4)D1的选择

    由于D1工作在1.2MHz的高频,需要采用恢复时间小及正向压降小的肖特基二极管。其工作电流ID(rms)与电感器的峰值电流IPEAK及LED的电流ILED有关,其关系为

    ID(rms)=

可以按表1中的ILED及电感器的IPEAK来求出ID(rms),并且要求D1的击穿电压大于VOUT

表1  元器件选择

ILED/mA LED数(每串LED数) CCOMP/μF 电感器
L/μH IPEAK/mA
12 3 0.22 56 80
2 0.1
20 3 0.15 33 130
2 0.068
40 3 0.1 15 260
2 0.047
60 3 0.068 10 375
2 0.01

 

3  驱动更多LED的电路

    MAX1814可采用2~3个分支来驱动更多的LED。图3是用3个分支来驱动6个LED的电路。采用3个分支(每个分支2个LED)比用2个分支(每个分支3个LED)的效率高。每一个分支的LED数必须相等。

图3  驱动三路LED电路

    为保证每个LED的亮度都差不多,则要求采用的LED必须是同一种型号的,不能采用不同型号的白色LED混用。它会由于管压降不同、发光强度有差别而造成LCD屏幕亮度不均。

4  结语

    MAX1848是高效率的升压型DC/DC转换器。它以调整电流而非调整电压的方式为白色LED供电。以用于移动电话和PDA中的背光照明。该产品能激励两个或三个串联形式的白色LED,消除由于不同的电压阈值而产生的亮度差。

    MAX1848转换器工作输入电压在2.6~5.5V之间,可由锂离子电池直接供电。该器件采用8脚SOT23封装,内部包含一个N沟道MOSFET开关,其效率高达87%。输出电压高达13V,其输出电流为60mA,能激励高达三个串联的LED。其5Ω芯片电阻可用作电阻传感器,无须校准就能提供5%的电流公差。其它特性包括一个来自DAC的用于亮度数字控制的输入接口。其指定工作温度范围在-40℃~85℃之间。

关键字:驱动  白色

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0523/article_9038.html
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