高亮度LED驅(qū)動(dòng)控制器的應(yīng)用

1 引言

MAX16801A/B和MAXl6802A/B采用恒定電流來(lái)驅(qū)動(dòng)一般照明和顯示應(yīng)用中的HB LED，以提供所需要的控制功能。MAX16801A/B適用于通用交流輸入LED驅(qū)動(dòng)器，而MAX16802A/B則被指定用于低壓(10.8～24 V)直流輸入LED驅(qū)動(dòng)器。由MAX16801A/B和MAX16802A/B構(gòu)成的HB LED驅(qū)動(dòng)電路控制IC主要用于LCD TV和LCD監(jiān)示器RGB背光照明、商業(yè)和工業(yè)照明、裝飾與建筑景觀照明等領(lǐng)域。

2 主要特點(diǎn)

MAX16801A/8和MAX16802A/8的主要特點(diǎn)如下：

適合用作組成降壓(Buck)、升壓、回掃(Flyback)、SEPIC及其他電路拓?fù)?；直達(dá)50 W或更大的輸出功率；內(nèi)部誤差放大器帶1%的精度；PWM或線性調(diào)光；262 kHz(1±12%)的固定開(kāi)關(guān)頻率操作；提供熱關(guān)閉和數(shù)字軟啟動(dòng)，輸入啟動(dòng)電壓可編程；啟動(dòng)電源電流典型值為45μA，工作電源電流典型值為1.4 mA；薄型8引腳μMAX封裝。

3 引腳功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu)

MAX16801A/B和MAX16802A/B的引腳排列如圖1所示。表1所列為其各個(gè)引腳的功能。MAX16801A/B和MAX16802A/B內(nèi)部集成了1.23 V的帶隙參考、數(shù)字軟啟動(dòng)、UVLO、穩(wěn)壓器、262 kHz振蕩器、誤差放大器、CPWM比較器、電流限制比較器、熱關(guān)閉及MOS柵極驅(qū)動(dòng)器等單元電路，如圖2所示。

引腳功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu)

MAX16801A/B和MAX16802A/B內(nèi)部結(jié)構(gòu)

4 應(yīng)用電路及工作原理

4.1采用MAX16801的離線非隔離回掃式LED驅(qū)動(dòng)器

采用MAX16801的離線非隔離回掃式HB LED驅(qū)動(dòng)器電路如圖3所示。

帶可編程輸入啟動(dòng)電壓的離線性隔離回歸式LED驅(qū)動(dòng)器電路

4.1.1輸入啟動(dòng)電路

MAX16801引腳UVLO/EN的喚醒門限電壓是1.28 V，該引腳電壓只有超過(guò)1.28 V，電路才能開(kāi)始工作。電阻分壓器(R2與R3)可用作編程輸入啟動(dòng)電壓。

MAX16801內(nèi)置一個(gè)帶較大滯后的自舉UVLO電路，對(duì)設(shè)計(jì)高壓HB LED驅(qū)動(dòng)器是很有用的。當(dāng)VIN超過(guò)23.6 V的門限電平時(shí)，電路啟動(dòng)。在啟動(dòng)期間，UVLO電路保持CPWM比較器、ILIM比較器、振蕩器和輸出驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉，以減小電流消耗。一旦VIN達(dá)到23.6 V，CPWM與ILIM比較器和振蕩器開(kāi)通，并允許輸出驅(qū)動(dòng)器開(kāi)關(guān)。如果VIN降低到9.7 V以下，將關(guān)閉比較器、振蕩器和輸出驅(qū)動(dòng)器。

4.1.2啟動(dòng)操作

在電路開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，變壓器T1的第三級(jí)繞組(P3)沒(méi)有能量交付到控制IC的IN端。在加電后，通過(guò)R1的電流對(duì)C1充電，同時(shí)內(nèi)部穩(wěn)壓器對(duì)C2充電，通過(guò)R1的最大電流是45μA。當(dāng)C2上的電壓達(dá)到9.5 V時(shí)，C2充電停止，C1上的電壓持續(xù)升高。當(dāng)VIN超過(guò)23.6 V的喚醒電平時(shí)，VQ1開(kāi)始動(dòng)作，變壓器向次級(jí)和第三級(jí)繞組傳輸能量。C1的容量和變壓器的第三級(jí)繞組連接配置決定了啟動(dòng)時(shí)間。MOSFET(VQl)的柵極電流為：

若離線LED驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)時(shí)間不大于500 ms，并且C1>C2，R1可由式(3)和式(4)計(jì)算。

4.1.3 LED電流的確定

通過(guò)LED的電流ILED主要由R7確定。IC中誤差放大器同相輸入端通過(guò)數(shù)字軟啟動(dòng)電路連接一個(gè)1.23 V的參考電壓VREF。因此，ILED=VREF/R7=1.23 V/R7。若HB LED的正向電流額定值是750 mA，則R7=1.23 V/0.75 A=1.64 Ω

4.1.4輸出短路保護(hù)

變壓器的第三級(jí)繞組還提供輸出短路保持功能。只要第三級(jí)繞組上的電壓降至10 V以下.則會(huì)關(guān)斷外部MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)。

4.2 HB LED驅(qū)動(dòng)器電路

圖4給出帶低頻PWM調(diào)光功能的通用AC輸入隔離型回掃式HB LED驅(qū)動(dòng)器電路翻。其中，一個(gè)反相邏輯PWM信號(hào)直接加至MAX16801B的DIM/FB端，可實(shí)現(xiàn)對(duì)HB LED的寬范圍低頻PWM調(diào)光。變壓器T1提供安全隔離，T1次級(jí)繞組下端通過(guò)電容C5接地。

帶低頻PWM調(diào)光的通用AC輸入隔離型回掃式HB LED驅(qū)動(dòng)器電路

4.3 MAX16802的典型應(yīng)用電路

圖5所示為采用MAX16802B帶調(diào)光能力的降壓(Buck)式HB LED驅(qū)動(dòng)器電路。該電路工作在連續(xù)導(dǎo)電模式(CCM)下，線性調(diào)光信號(hào)加至MAX16802B的引腳CS。R5為電流感測(cè)電阻，R4與C1組成低通濾波器。驅(qū)動(dòng)電路的DC輸入電壓范圍為10.8～24 V。MAX16802B還可以組成不連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)下的回掃式HB LED驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)?，如圖6所示。在圖6中，LED串的總電壓可以低于或高于輸入電壓VIN。

采用MAX16802B帶調(diào)光能力的降壓(Buck)式HB LED驅(qū)動(dòng)器電路

回掃式HB LED驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)?/p>

5 結(jié)語(yǔ)

MAX16081A/B和MAX16802A/B是一般照明和背光應(yīng)用的HB LED驅(qū)動(dòng)器離線和DE-DE控制器，它們可以構(gòu)建Buck、升壓、回掃、SEPIC等電路拓?fù)?，啟?dòng)電壓可編程，提供PWM或線性調(diào)光、數(shù)字軟啟動(dòng)和熱關(guān)閉保護(hù)，輸出功率直達(dá)50 W以上。