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来源:analog 发布时间:2023-12-13

摘要: 六个白光led使用高效率升压IC供电,其中包括开放led保护。

MAX1848升压转换器有效地为两组三组的六个白光led供电。该电路包括低电压反馈,以尽量减少功率损耗,软启动和开路led过压保护。

MAX1848升压转换器集成了一个14V n沟道MOSFET,为三个白光led串联供电。由于14V开关的低Rdson和低栅极电容,MAX1848比使用30V开关的竞争升压转换器实现更高的效率。但是,MAX1848不能支持超过三个串联的白光led。对于使用六个led的应用,只需将它们排列在三个led的两条腿上,如图1


图1所示。MAX1848可以为六个白光led供电(三个串联led的两个分支),效率高于竞争对手的30V升压转换器。

值得注意的是,MAX1848在CS (Vctrl的7.5%)使用了非常低的阈值电压,以最大限度地减少电流检测电阻的功率损耗,从而提高了三种LED应用的效率。然而,对于多支路,良好的支路到支路电流匹配需要额外的镇流器电阻。在本设计中,首先选择电流检测电阻为:


对于合理的腿对腿匹配,每个LED的镇流器电阻应至少为20 欧姆,三个串联的LED的镇流器电阻应至少为60 欧姆。为简化设计,第一支路选择标准的1%电阻值56.2 欧姆和12.1 欧姆(总计68.3 欧姆),第二支路选择68.1 欧姆。较大的镇流器电阻将提高匹配,但会降低效率。

对于LED调光控制,PWM信号是R-C低通滤波并应用于CTRL。MAX1848线性调节LED电流,从0%占空比(零电流)到100%占空比(最大电流)。此外,电路在占空比为5%或更低时自动进入1 μ A关闭模式,无需额外的控制线。5-Kil欧姆 + 0.1µF R-C滤波器足以满足大于15KHz的PWM频率。对于较低的频率,电容应该增加,因为增加电阻会导致LED电流误差。如果DAC输出电压可用,则不需要R-C滤波器。

图1的电路是用六个表面贴装的白光led构建和测试的。图2演示PWM调光控制,关机和腿对腿匹配。图3显示效率与调光和输入电源电压的关系。竞争对手的30V升压转换器通常效率低10%,特别是在调光时。


图2。PWM调光调节LED电流和控制1µA关机模式。腿对腿电流匹配良好(优于5%)。


图3。在输入电源电压范围和LED调光范围内,效率仍然非常高,延长了便携式设备的电池寿命。

与竞争对手的解决方案相比,MAX1848还有其他几个优势:

  1. 开路保护消除齐纳二极管。在LED或显示连接器失效的情况下,MAX1848将输出电压限制在安全水平。竞争的器件需要昂贵的齐纳二极管来防止破坏它们的MOSFET。

  2. 极低的5mVpp输入纹波。MAX1848在连续传导模式下工作在1.2MHz。大多数竞争器件的开关频率较慢,导通不连续,导致超过100mVpp的输入纹波,这可能会对器件中的其他电路产生负面影响。

  3. 软启动消除了涌流。在启动过程中,MAX1848的输入电流从不超过其调节值。竞争设备不包括软启动或使用效率较低的软启动技术,导致启动期间电池电压显著下降。

  4. 小包装选择。MAX1848有8引脚SOT23 (3.0 x 3.0 x 1.45mm)和QFN (3.0 x 3.0 x 1.0mm)封装。根据要求,MAX1848可以封装在芯片级UCSP (1.55 x 1.55 x 0.61mm)。

  5. CTRL输入调光和关机。MAX1848很容易使用来自DAC或低通滤波PWM信号的电压调暗。调光范围从接近零电流到满电流是线性的。1µA关断模式是通过相同的CTRL输入,因此不需要其他信号线。竞争对手的设备提供的调光功能只是应用程序的事后考虑。

  6. CS处反馈电压低,提高效率。电流检测阈值仅为Vctrl的7.5%,以减少在检测电阻中浪费的功率。一些竞争设备有1.25V的反馈阈值。

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