LED背光驅(qū)動(dòng)芯片應(yīng)用電路詳解

一）簡(jiǎn)介：
RT9293 是一款高頻、異步的 Boost 升壓型 LED 定電流驅(qū)動(dòng)控制器，其工作原理如下：
1）基本電路結(jié)構(gòu)及原理

Boost 電路核心原理：基于電感和電容的特性實(shí)現(xiàn)升壓功能。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)使能，增強(qiáng)型 Nmos 管導(dǎo)通時(shí)，電感充電，電容兩端電壓為電源電壓，二極管防止電容放電；當(dāng) Nmos 管截止時(shí)，電感放電，其電動(dòng)勢(shì)與電源串聯(lián)使電容兩端電壓抬高，從而實(shí)現(xiàn)升壓。
2) RT9293 內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)：
內(nèi)部集成了支持多達(dá) 10 只 WLED 串聯(lián)的背光應(yīng)用和 OLED 供電的 MOSFET，還內(nèi)置了軟啟動(dòng)功能以消除沖擊電流。其工作在 1MHz 的頻率下，允許使用小型的元器件，可簡(jiǎn)化 EMI 問題。

3) 工作過程
使能與參考電壓產(chǎn)生：EN 引腳上升沿使能后，在 FB 端口會(huì)輸出一個(gè)參考電壓 VA，該參考電壓可根據(jù)使能引腳的占空比來調(diào)。當(dāng)輸入 PWM 信號(hào)頻率小于 500Hz 時(shí)，VA 是一個(gè) PWM 信號(hào)；輸入 PWM 信號(hào)頻率大于 500Hz 時(shí)，VA 相當(dāng)于一個(gè)直流信號(hào)。VA 經(jīng)過一個(gè)推挽結(jié)構(gòu)，將外部輸入的 PWM 轉(zhuǎn)換為同頻同占空比的高電平為 300mV 的 PWM 波，然后經(jīng)過一個(gè)低通濾波器得到。
1,電流控制：
提供給 LED 的電流由外部電流檢測(cè)電阻 RSET 所確定，ILED = VSET/RSET。在確定好 RSET 的阻值之后，通過控制反饋電阻上端的電壓就可以控制流過 LED 的電流。其可通過兩種方式接入 PWM 波進(jìn)行調(diào)光，一是 PWM 接入 EN 引腳，通過改變內(nèi)部的參考電壓來控制外部反饋電壓的穩(wěn)定值；二是 PWM 接入 FB 引腳，需要用一個(gè)低通濾波器將 PWM 波轉(zhuǎn)成直流信號(hào)，然后接入通過一個(gè)電阻接入 FB 引腳，實(shí)現(xiàn)對(duì) VSET 的控制。
2,反饋與調(diào)節(jié)：
誤差放大器會(huì)回送反饋信號(hào) FB，通過對(duì)輸出電流的監(jiān)測(cè)和反饋，與內(nèi)部參考電壓進(jìn)行比較，然后根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整 MOSFET 的導(dǎo)通占空比等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流和電壓的穩(wěn)定控制。當(dāng)占空比低時(shí)會(huì)產(chǎn)生更大誤差，所以對(duì) PWM 輸入信號(hào)的占空比有最低值要求。

3,保護(hù)機(jī)制
過壓保護(hù)：RT9293A 提供了 50V 的過壓保護(hù)，RT9293B 提供了 50V/20V 的過壓保護(hù)。當(dāng)輸出電壓超過設(shè)定的過壓保護(hù)閾值時(shí)，芯片會(huì)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，如切斷輸出或調(diào)整輸出電壓等，以防止下游電路因過壓而損壞。
欠壓保護(hù)：當(dāng)輸入電壓低于芯片的欠壓保護(hù)閾值時(shí)，芯片會(huì)停止工作或進(jìn)入低功耗模式，以避免芯片在欠壓狀態(tài)下出現(xiàn)異常工作或損壞。
過溫保護(hù)：在芯片工作過程中，如果溫度升高到一定程度，超過了芯片的過溫保護(hù)閾值，芯片會(huì)自動(dòng)降低工作效率或停止工作，待溫度降低到安全范圍內(nèi)后再恢復(fù)正常工作，以防止芯片因過熱而損壞。

二）實(shí)際電路和電流計(jì)算
1）5寸液晶屏背光參數(shù)：

電流調(diào)節(jié)范圍：

這里驅(qū)動(dòng)電流最大值過大，會(huì)影響液晶屏背光管的壽命。按照液晶屏背光LED參數(shù)計(jì)算為Imax = 42.5mA。所以應(yīng)該調(diào)整電阻Rset=7.58R. 這樣，
Imax = 42.5mA,Imin=10.3mA.
調(diào)整后的電路圖如下：

2）7寸液晶屏背光參數(shù)：

根據(jù)最大電流計(jì)算Imax = 212.5mA.
根據(jù)以上電路計(jì)算 電阻Rset=1.52R.
如此：電流調(diào)整范圍：Imax = 212.5mA. Imin = 51.2mA.
電路圖如下：

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