高压大功率可调光led驱动器max16831

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1、 童 I 功 藤谰 L E D I ll I B MA XI M 公 司采 用 B iC MO S工 艺制 成 的 高 压 大 功 率L E D 串 驱 动 器 MA X 1 6 8 3 1是为应用于汽车外部 L E D照 明、 工业 和建筑照 明、 应 急照明、 投影仪 放映机 R G B L E D光源 、航空和船用指示 灯等而专 门设计 的单片 l C 。 封装和引脚功能 MA X 1 6 8 3 1采 用 3 2引脚 薄 型 QF N 封装 ， 引脚配置如图 1 所示 ， 各个引脚功能 如表 1 所示。 主 要特 点 MA X1 6 8 3 1的主 要特点 如下 ： ( 1 ) 输 入

2、 电压 范 围 为 6 7 6 V ( 开 关 电压 为 6 V 5 5 V) ，尤其适合于在汽车 中应用 ： ( 2 ) 可被配置为升压 、 降压和升压 一降压三种 类型 的变换器拓扑 ， 为单串大功率 L E D电 流调 节 驱动 外部两 个 N 沟道 MOS F E T ： ( 3 )采用电流模式控制 ，并带脉冲前沿消 隐，简化了控制环路设计 ，当占空 比高于 5 O 时 ，内部斜率 补偿 可 以稳 定 电流环 路 ； ( 4) 集成 了差分 L E D电流传感放大器 ， 1 O 7 mV的 L E D 电流感 测可获 得 9 0 以 上的高效率 ： ( 5)开 关频 率从 1 2 5

3、k H z 到 6 0 0 k H z可通过单只 电阻 R 编程 ，也可以 与外部时钟保持同步 比； ( 6 ) 可实现 1 0 0 0 ： 1的低频 P WM 调光或施加 1个 D C 电压 获得模拟调 光； ( 7 )提供过电压保护、 L E D 短路保护和 门限为 1 6 5 o C并带 2 O 滞后 的过温度保护。 应用 电路 王守志 由 MA X1 6 8 3 1组 成 的升 压 型 单 串 L E D 驱 动 电路 如 图 2所 示 。 图 中 ， I C 一 6 一 。 。 ： 表 1 引脚 名称 功能 1 、 2 4 N C 未连接 2 U V E N 欠 电压 锁定( U V

4、 L O) 门限 使能输入端 3 R E G 1 5 V稳压器输 出端 4 A GN D 模拟地 5 R E F 3 V缓冲参考输出端 调光控制输入。P W M 信号从该端加入履行 P W M 调光 采用模 6 D l M 拟调光时， 从该端通过一个电阻分压器连接到 R E F端 ， 调光频率 为 2 0 0 Hz 7 R T S Y N C 同步输入和输出端 8 C L K 0U T 时钟输 出端 9 、 1 0 、 1 1 I C 在 内部连接到 引脚 AG N D 1 2 C OMP 误差放大器输出 ， 在该端与 F B之间连接一个补偿网络 1 3 C S 电流感测放大器输出 1 4 F

5、 B 误差放大器反相输 入端 1 5 0 V 过 电压保护输入端 1 6 、 1 7 S G ND 开关地 1 8 D R V 栅极驱动器输 出端 1 9 DR I 栅极驱动器 电源输入端 2 0 S N S + 正峰值 电流感测输入端 2 1 S N S 一 负峰值 电流感测输入端 2 2 Q GN D 模拟地 2 3 D G T 调光栅极驱动器输 出端 低压输入和L E D电流回复点。在降压 一升压模式， 连接该端至 2 5 L O V ； 在升压模式 ， 连接该端至 S G ND； 在降压模式 ， 该端连接 电感 器 与 L E D 电流传感 电阻 R c s 的节点 2 6 C S +

6、 电流传感放大器 同相输入端 2 7 C S 一 电流传 感放 大器反相输入端 2 8 C L MP 内部 C L MP稳压器输 出端 ， 该端与 L O之间连接 1 个 0 1 u F的 陶瓷 电容 2 9 H I 高电压输入端 3 0 R E G2 7 V稳压器输 出端 3 1 V C C 电源 电压输入端 E P 裸露焊接区 ( MA X 1 6 8 3 1 )引脚 U V E N外部 电阻分压 器 R ， R L 2 用作设置 U V L O门限。只要引 脚 U V E N上 的电压超 过 1 2 4 4 V， I C则使 能。R U v 1 + R 2 7 0 k Q，若期望的 U

7、V L O 门 限为 V ， R 和 R 之 间的关 系为 ： Ru v 1 =R U v 2 X【 1 2 4 4 V (V 一1 2 4 4 V) 。 Q 为调 光 MOS F E T ， Qs 为升 压 型 变换器开关 MOS F E T ， L 1为升压电感 ， D 1 为升压( 肖特基 ) 二极管。 Q 口 M 与 L E D负载 相串联，电流检测电阻 R 确定 L E D电 流， I D = O 1 0 7 V R 。 l C引脚 DI M 外部 电阻分压 器 R 3 R 4 施加 1个模拟调光 D C控 制 电压 V ， 当 V d 在 0 2 V 一 2 8 V之间变化时 ，输

8、 出电流 占空比从 O 到 1 0 0 线 l生被调节。 V 。 与 输 出 电流 占空 比 D 之间 的关 系 为 V = ( 2 6 XD) + O 2 V。 l C引脚 R E F上的参考 电压 为 3 V， 要 求 3 0 k Q( R 3 + R 4) 1 5 0 k Q，并 且 R 3 与 R 4之 间 的 关 系 为R 4 = ( R 3 XV D M ) ( 3 V V D M ) 。 MA X 1 6 8 3 1将 D C输 入 电压 V 与 内部 2 0 0 H z的斜坡 电压相比较， 产生脉冲 宽度调制 L E D电流 。 I C 引脚 Dl M 也 可 以直 接输 入

9、一 个 8 0 H z 一 2 k H z的 P WM 信号 ， 实现 P WM 调 光。 1 C引脚 R T S N Y C外部电阻 R 设置开 关频率 f s w( 1 2 5 k H z 6 0 0 k H z ) 。 在f s w一 定 时 ， R T 值 为 R T = ( 5 0 0 k H z f s w)X 2 5 k Q 。 功率开关 Qs源极串联电阻 R 。 用 作检测峰值电感电流 I 。由于引脚 S N S + 与 S N S 一之间 的差 分 电压 是 0 2 V， R s E N s 值为 R s E N s E = O 2 V ( 1 2 I 口 I( ) 。 当

10、R s E 上 的 电压超 过 0 2 V的 电流 限制 电平时， MOS F E T驱动器则停止导通 周期 ， MOS F E T截止。 当下一个开 关周期 开始时， MO S F E T重新导通。 如果 R N s E 上 的 电压 超过 O 3 V的门限 ， f C 内比较器 将 终止开关导通周期， Q 关断 ， 经 4 ms的延 迟， 器件将重新启动。 MAX1 68 3 1引 脚 OV 上 的 电 阻 分 压 器 R a v R ，用来设置输出过 电压保护门 限 。 当引 脚 O V 为零 时 的 O V P门 限为 1 2 3 5 V 。 若 期 望 的 输 出 OV P 门 限

11、为 V o v L l M， R 1 与 R 之间的关系为 - R 1 = R 。 v 2 X【 V 。 v L I M一1 2 3 5 V ) 1 2 3 5 V 。 MA X 1 6 8 3 1为驱动单 串大功率 L E D， 咪 却 I 卜 一 墓 期 甓 毫 l 掣 8 量 第 期 新 型 降 压 式 D O D O转 换 器 AS 7 6 2 0 AS 7 6 2 0是奥地利微 电子公司推 出的 一款新型降压式 D C D C转换器 ，这是一 种 容 易 使 用 、高 效 率 、 高 电压 降压 式 D C D C转换器 ， 最大输出电流 5 0 0 mA， 有 固定输出及可调节输

12、出的双输 出电源。 主要特点 该 D C D C转换器的主要特点 ：在轻 Vl N OND L X GN D ON D S HDN 负载 时， 静 态 电流很低 ， 从而提 高 了轻 负 载时的效率。例 如， 输出 5 0 0IJ A时 ， 耗 电 仅为 3 7 u A； 输 出 1 0 0 mA时 ， 耗 电也约 为 1 O 0 u A：宽的工作 电压范围 ：从 3 6 V到 3 2 V， 扩大 了应用范围 ； 开关管的占空比可 扩展到 1 0 0 ， 能满足低压差的要 求； 有引 脚可在每一周期末限制 电感峰值 电流 ； 内 部集成 了 P沟道 MOS F E T ， 消除 了自举电 方佩

13、敏 容 ； 有电阻编程设定早期 电源失效警告输 入 i 有 电源 良好标志信 号输 出 ； 有输 出短 路保护 及过热 关闭保护 ：有关 闭电源控 制 ， 在关 闭状态时耗 电 1 uA； 有固定 3 3 V 输 出及 可调 整输 出，输 出 电压 范围 1 2 V 到 V 小尺寸 1 2引脚增 强功率 型 ML P Q 封装 ( 4 mm 4 mm ) ：结温范 围 ： 一 4 O 。 C + 1 2 5 ： 最大环境温度可达 8 5 c C。 其 M0 S F E T栅极驱动器提供 1 4 A的拉出 电流和 2 5 A的灌入电流。 驱动电路如匿 3所示。图 4所示为降压 一 升压型单 串

14、L E D驱动 电路 。 基于 MA X 1 6 8 3 1的降压型单 串 L E D 在三种不同类型的 L E D驱动电路 中 L 1电感值 L和输 出电容 C 的关系如表 2 所 示 。 表 2 拓扑类型 电感值 输出电容值 升压型 L = 【 V j N 【 m n ( V o V m I) 】 ( V 0 C F ( V 。 一 V ) 2I o ( f XI | ) V R V 0 X f s w) 降压 型 L =【 V o X( Vl N 一 Vo ) 】 ( V N f CF 【 ( VN ( 一V 0 ) XV 。 】 ( V R X f X1 0 2LV N 1 f 2 ) 降压 一升压 L = ( V o X V l N (m ) 【 l V 0 +V jN C F ( 2X V 。 X Io ) 【 V R X( V 。 开l J ( n l n ) X Xl I ) +V I N ( ) X f 】 注 V N ( 最低输入 电压 ； V - 最 高输入 电压 ： V 。输 出电压 ； I 。 输 出电 流 ： I ： 峰 一峰值 电感电流 ， 其值 为满载 电流的 3 0 ； V ： 最大允许输 出 纹波电压 。