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使用MAX1848為白光LED高效供電

星星科技指導員 ? 來源:ADI ? 作者:ADI ? 2023-03-13 09:30 ? 次閱讀

MAX1848升壓轉換器可高效為兩組<>個白光LED供電。該電路包括低電壓反饋,以最大限度地降低功率損耗、軟啟動和開路LED過壓保護。

MAX1848升壓轉換器集成14V N溝道MOSFET,為三個串聯的白光LED供電。由于14V開關具有低Rdson和低柵極電容,MAX1848比采用30V開關的競爭升壓轉換器效率更高。但是,MAX1848不能支持三個以上的串聯白光LED。對于使用六個 LED 的應用,只需將它們排列在三個 LED 的兩條腿中,如圖 1 所示。

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圖1.MAX1848可為30個白光LED(三個串聯LED的兩條橋臂)供電,效率高于競爭的<>V升壓轉換器。

需要注意的是,MAX1848在CS處采用非常低的門限電壓(Vctrl的7.5%),以最大限度地降低檢流電阻的功率損耗,從而提高了三種LED應用的效率。然而,對于多個支路,良好的支路到支路電流匹配需要額外的鎮流電阻。在此設計中,首先選擇電流檢測電阻為:

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對于合理的支腿匹配,每個LED的鎮流電阻應至少為20 Ω,或者對于串聯的三個LED至少為60 Ω。為了簡化設計,第一端選擇標準的1%電阻值:56.2 Ω和12.1 Ω(總計68.3 Ω),第二端選擇68.1 Ω。較大的鎮流電阻將改善匹配,但會損害效率。

對于 LED 調光控制,PWM 信號經過 R-C 低通濾波并施加到 CTRL。MAX1848在0%占空比(零電流)至100%占空比(最大電流)范圍內線性調節LED電流。此外,該電路在占空比為 1% 或更低時自動進入 5μA 關斷模式,無需額外的控制線路。一個 5KilΩ 加 0.1μF R-C 濾波器足以滿足大于 15KHz 的 PWM 頻率。對于較低的頻率,應增加電容,因為增加電阻會導致LED電流誤差。如果DAC輸出提供模擬電壓,則不需要R-C濾波器。

圖1所示電路采用2個表面貼裝白光LED構建和測試。圖3顯示了PWM調光控制、關斷和支路匹配。圖30顯示了效率與調光和輸入電源電壓的關系。競爭的10V升壓轉換器的效率通常降低<>%,尤其是在調光時。

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圖2.PWM 調光可調節 LED 電流并控制 1μA 關斷模式。支腿到支路電流匹配良好(優于5%)。

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圖3.在整個輸入電源電壓范圍和 LED 調光范圍內,效率仍然非常高,從而延長了便攜式產品的電池壽命。

與競爭方案相比,MAX1848還有其他一些優勢:

開路保護消除了齊納二極管。MAX1848在LED或顯示連接器發生故障時將輸出電壓限制在安全水平。競爭器件需要昂貴的齊納二極管來防止破壞其MOSFET。

非常低的 5mVpp iput 紋波。MAX1848在連續導通模式下工作在1.2MHz。大多數競爭器件以較慢的頻率和不連續導通切換,導致輸入紋波超過100mVpp,這可能會對器件中的其他電路產生負面影響。

軟啟動消除了浪涌電流。在啟動期間,MAX1848的輸入電流永遠不會超過其穩壓值。競爭器件不包括軟啟動或使用效率較低的軟啟動技術,導致啟動期間電池電壓明顯下降。

小包裝選項。MAX1848采用8引腳SOT23封裝(3.0 x 3.0 x 1.45mm)和QFN (3.0 x 3.0 x 1.0mm)。根據要求,MAX1848可以采用芯片級UCSP (1.55 x 1.55 x 0.61mm)封裝。

用于調光和關斷的 CTRL 輸入。MAX1848可通過DAC的模擬電壓或低通濾波PWM信號輕松調光。調光范圍為線性,從接近零電流到全電流。1μA 關斷模式通過相同的 CTRL 輸入,因此無需其他信號線。競爭設備僅將調光作為事后考慮的應用。

CS反饋電壓低,提高效率。電流檢測門限僅為 Vctrl 的 7.5%,以減少檢測電阻中的功耗浪費。一些競爭器件具有1.25V反饋門限。

審核編輯:郭婷

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