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結合SEPIC開關電源和線性電流吸收器的LED背光驅動器參考設計

電子設計 ? 來源:eeweb ? 作者:Maxim ? 2021-05-21 17:19 ? 次閱讀

LED背光驅動器參考設計結合了SEPIC開關電源和線性電流吸收器,可實現4000:1的高調光比。該設計使用MAX16809,它是集成的高效白光LED驅動器,設計用于具有多個LED串的LED背光和其他LED照明應用。輸入電壓為16 V至36 V,瞬態電壓為50V。

電氣輸入要求和輸出能力如下:

  • VIN(電源):16 V(在1092 mA下)至36 V(在476 mA下);耐受50 V瞬變
  • VBIAS:50 mA時為3.3 V
  • PWMIN:250 Hz脈沖序列;1微秒(最小)脈沖;> 0 V時為3.1 V;<0.3 V在...上10 mA
  • VLED配置:串聯8個LED(2.9 V至3.75 V)(最大31 V);八個平行弦;每串70 mA

驅動板具有MAX16809。

簡要電路描述
該參考設計使用MAX16809作為SEPIC電源和16端口LED驅動器的中央控制器。這16個端口成對分組,以驅動八個并聯的LED串。SEPIC電源允許輸入電壓大于或小于輸出電源。這是首選的拓撲,因為在汽車環境中,LED會發生輸入和輸出電壓變化。SEPIC電源以200 kHz的頻率工作,該頻率對于小型功率組件而言足夠快,但又足夠慢以防止開關MOSFET過熱。Coilcraft?制造的耦合電感L1包含SEPIC電源所需的初級和次級電感。使用耦合電感器可使設計接受具有兩個分立電感器的設計所需電感的一半。

PCB已使用帶引線的低ESR電解電容器進行了修改。當PWM信號關閉時,這些電容器對于吸收電源的感應能量是必不可少的。LED燈串的輸出電壓可通過兩個8針接頭連接器獲得:VLED +在接頭連接器的外排,而VLED-引腳位于接頭連接器的內排。如果需要,可以使用輸出濾波電容器的焊盤。在此設計中未填充它們。Q2-D2-R8電路為電流模式PWM控制器提供斜率補償。跟隨RTCT斜坡電壓的該電路將電流注入R7,從而產生一個斜坡電壓,該斜坡電壓有助于防止占空比大于50%時(當輸入電壓位于下端時)控制器的次諧波振蕩。

SEPIC反饋路徑有兩種模式:自適應模式和靜止模式。自適應模式(PWM信號為高電平時)將對輸出進行“二極管或”運算,以便將最低的驅動器電壓(最大的串聯LED串電壓)調節至約700 mV。這為LED驅動器的正常運行提供了足夠的空間。其他LED串的串聯電壓較低,因此這些驅動器具有更大的凈空。自適應模式可將線性LED驅動器引起的功耗降至最低。為了使這種方法起作用,盡管絕對的LED正向電壓不是關鍵,但LED之間的相對正向電壓必須匹配到彼此之間200 mV以內。為了散熱,MAX16809必須使用封裝裸露焊盤下方的熱過孔與大型銅層建立良好的熱連接。在該板上,底面為IC提供冷卻,但是表面積較大的多面接地會更好地散熱。

測試和性能結果

o4YBAGCnevKAFYhnAAE14L_-0N0354.png

VIN = 18 V且VIN = 36 V的MOSFET電流和電壓。

上電程序

將一串8個LED附加到每個輸出。LED的正極必須連接到輸出接頭連接器的外部引腳上。LED的負極必須連接至輸出接頭連接器的內部引腳。

將未供電的3.3 V電源連接到J5。確保匹配正確的極性。

將未供電的18 V至36 V(額定2 A)連接到輸入線環路。確保匹配正確的極性。

編輯:hfy

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