使用MAX1848為白光LED高效供電

MAX1848升壓轉(zhuǎn)換器可高效為兩組<>個(gè)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(dòng)和開路LED過壓保護(hù)。

MAX1848升壓轉(zhuǎn)換器集成14V N溝道MOSFET，為三個(gè)串聯(lián)的白光LED供電。由于14V開關(guān)具有低Rdson和低柵極電容，MAX1848比采用30V開關(guān)的競(jìng)爭(zhēng)升壓轉(zhuǎn)換器效率更高。但是，MAX1848不能支持三個(gè)以上的串聯(lián)白光LED。對(duì)于使用六個(gè) LED 的應(yīng)用，只需將它們排列在三個(gè) LED 的兩條腿中，如圖 1 所示。

圖1.MAX1848可為30個(gè)白光LED（三個(gè)串聯(lián)LED的兩條橋臂）供電，效率高于競(jìng)爭(zhēng)的<>V升壓轉(zhuǎn)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(yīng)用的效率。然而，對(duì)于多個(gè)支路，良好的支路到支路電流匹配需要額外的鎮(zhèn)流電阻。在此設(shè)計(jì)中，首先選擇電流檢測(cè)電阻為：

對(duì)于合理的支腿匹配，每個(gè)LED的鎮(zhèn)流電阻應(yīng)至少為20 Ω，或者對(duì)于串聯(lián)的三個(gè)LED至少為60 Ω。為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，第一端選擇標(biāo)準(zhǔn)的1%電阻值：56.2 Ω和12.1 Ω（總計(jì)68.3 Ω），第二端選擇68.1 Ω。較大的鎮(zhèn)流電阻將改善匹配，但會(huì)損害效率。

對(duì)于 LED 調(diào)光控制，PWM 信號(hào)經(jīng)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(nèi)線性調(diào)節(jié)LED電流。此外，該電路在占空比為 1% 或更低時(shí)自動(dòng)進(jìn)入 5μA 關(guān)斷模式，無需額外的控制線路。一個(gè) 5KilΩ 加 0.1μF R-C 濾波器足以滿足大于 15KHz 的 PWM 頻率。對(duì)于較低的頻率，應(yīng)增加電容，因?yàn)樵黾与娮钑?huì)導(dǎo)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(gè)表面貼裝白光LED構(gòu)建和測(cè)試。圖3顯示了PWM調(diào)光控制、關(guān)斷和支路匹配。圖30顯示了效率與調(diào)光和輸入電源電壓的關(guān)系。競(jìng)爭(zhēng)的10V升壓轉(zhuǎn)換器的效率通常降低<>%，尤其是在調(diào)光時(shí)。

圖2.PWM 調(diào)光可調(diào)節(jié) LED 電流并控制 1μA 關(guān)斷模式。支腿到支路電流匹配良好（優(yōu)于5%）。

圖3.在整個(gè)輸入電源電壓范圍和 LED 調(diào)光范圍內(nèi)，效率仍然非常高，從而延長了便攜式產(chǎn)品的電池壽命。

與競(jìng)爭(zhēng)方案相比，MAX1848還有其他一些優(yōu)勢(shì)：

開路保護(hù)消除了齊納二極管。MAX1848在LED或顯示連接器發(fā)生故障時(shí)將輸出電壓限制在安全水平。競(jìng)爭(zhēng)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(xù)導(dǎo)通模式下工作在1.2MHz。大多數(shù)競(jìng)爭(zhēng)器件以較慢的頻率和不連續(xù)導(dǎo)通切換，導(dǎo)致輸入紋波超過100mVpp，這可能會(huì)對(duì)器件中的其他電路產(chǎn)生負(fù)面影響。

軟啟動(dòng)消除了浪涌電流。在啟動(dòng)期間，MAX1848的輸入電流永遠(yuǎn)不會(huì)超過其穩(wěn)壓值。競(jìng)爭(zhēng)器件不包括軟啟動(dòng)或使用效率較低的軟啟動(dòng)技術(shù)，導(dǎo)致啟動(dòng)期間電池電壓明顯下降。

小包裝選項(xiàng)。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(jù)要求，MAX1848可以采用芯片級(jí)UCSP （1.55 x 1.55 x 0.61mm）封裝。

用于調(diào)光和關(guān)斷的 CTRL 輸入。MAX1848可通過DAC的模擬電壓或低通濾波PWM信號(hào)輕松調(diào)光。調(diào)光范圍為線性，從接近零電流到全電流。1μA 關(guān)斷模式通過相同的 CTRL 輸入，因此無需其他信號(hào)線。競(jìng)爭(zhēng)設(shè)備僅將調(diào)光作為事后考慮的應(yīng)用。

CS反饋電壓低，提高效率。電流檢測(cè)門限僅為 Vctrl 的 7.5%，以減少檢測(cè)電阻中的功耗浪費(fèi)。一些競(jìng)爭(zhēng)器件具有1.25V反饋門限。

審核編輯：郭婷