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利用升压转换器设计易于编程的LED驱动器
摘要: 本篇设计技巧介绍如何将单个可编程LED驱动器与一个低成本升压转换器结合在一起,实现灵活高效且易于编程的解决方案。
Abstract:
Key words :

  大多数采用白色发光二极管(WLED)背光显示器的便携式产品同时还需要辅助的LED照明。一般需要两个IC:一个感性升压转换器,使背光LED获得最大效率(》80%);一个电荷泵,允许独立控制各辅助LED。此外,每个IC都需要一个可编程的电流吸收器来进行亮度控制或者混色,这会导致成本和复杂度迅速上升。本篇设计技巧介绍如何将单个可编程LED驱动器与一个低成本升压转换器结合在一起,实现灵活高效且易于编程的解决方案。图1显示使用升压转换器ADP1612(见图2)和并行LED驱动器ADP8860(见图3)的实现方案。
 

  
 

  图1.升压转换器ADP1612和LED驱动器ADP8860实现背光和辅助LED的可编程驱动。
 

  在此应用中,升压转换器ADP1612的FB连接到LED驱动器ADP8860上的一个电流吸收器D2。5V齐纳二极管保护电流吸收器免受故障或快速关断的损害。若某一背光LED发生开路故障,OVP齐纳二极管会保护输出电容COUT和ADP1612。
 

  电流吸收器D2关闭时,FB上的电压上拉至VIN,从而关断ADP1612。D2开启时,FB上的电压被拉低,升压开始切换。ADP1612调节输出电压,在FB及D2上提供1.2V电压。这足以实现精确的电流调节。随着流过D2电流吸收器的电流变化,ADP1612自动按比例调整输出电压,精确传送足够的电压,为LED和电流吸收器供电。ADP8860能够独立控制每个吸收器,因此针对辅助LED进行的编程也同样适用于背光LED。
 

  升压DC-DC开关转换器的工作频率是650kHz/1300kHz
 

  分别采用1.8V至5.5V单电源或2.5V至5.5V单电源供电时,升压转换器ADP1612和ADP1613能够以高达20V的电压供应超过150mA的电流。通过将一个1.4A/2.0A、0.13Ω功率开关与一个电流模式脉宽调制调节器集成在一起,其输出随输入电压、负载电流和温度变化仅改变不到1%。工作频率可通过引脚选择,并通过优化实现高效率或最小外部元件尺寸:650kHz时,其效率可达到90%;1.3MHz时,其电路能够以最小空间实现,因而非常适合便携式设备和液晶显示器中的空间受限环境。
 

  可调软启动电路防止发生浪涌电流——确保安全、可预测的启动条件。ADP1612/ADP1613在开关状态下的功耗为2.2mA,在非开关状态下的功耗为700µA,在关断模式下的功耗为10nA。这些器件采用8引脚MSOP封装,额定温度范围为–40°C至+85℃,千片订量报价为1.50/1.20美元/片。
 

  
 

  图2.ADP1612/ADP1613框图。
 

  通道智能LED驱动器内置电荷泵和I2C接口
 

  智能LED驱动器ADP8860集可编程电荷泵驱动器与自动光电晶体管控制于一体,依据环境光条件改变电流密度,无需处理器,可以明显降低移动显示器的功耗。最多可独立驱动六个LED,最高电流达30mA;第七个LED的驱动电流最高可达60mA。光强度阈值、最小/最大LED电流和渐亮/渐暗时间,均可以通过I2C接口编程。双电容电荷泵可提供240mA电流。通过1×、1.5×或2×自动增益选择可实现最高效率。安全功能包括软启动、欠压闭锁、短路保护、过压保护及过温保护。ADP8860采用2.5V至5.5V单电源供电,开关模式下功耗为4.5mA,待机模式下为0.3μA。它采用20引脚LFCSP和20引脚WLCSP封装,额定温度范围为–40°C至+85℃,千片订量报价为1.36美元/片。
 

  
 

  图3.ADP8860功能框图。

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