MAX16801A/B/MAX16802A/B:高亮度LED驅(qū)動(dòng)的理想之選
在電子工程師的日常工作中,高亮度LED驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)常見且重要的任務(wù)。今天,我們就來深入探討一下Maxim公司的MAX16801A/B/MAX16802A/B系列離線和DC - DC PWM控制器,看看它們在高亮度LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中能帶來哪些優(yōu)勢。
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一、產(chǎn)品概述
MAX16801A/B/MAX16802A/B是專為高亮度(HB)LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的控制IC,適用于通用照明和顯示應(yīng)用。其中,MAX16801適合通用輸入(整流85VAC至265VAC)的LED驅(qū)動(dòng),而MAX16802則針對(duì)低輸入電壓(10.8VDC至24VDC)的LED驅(qū)動(dòng)。這些器件采用8引腳μMAX封裝,工作溫度范圍為 - 40°C至 + 85°C。
二、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)
1. 多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適用
該系列控制器適用于降壓、升壓、反激、SEPIC等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為工程師提供了豐富的設(shè)計(jì)選擇,能夠根據(jù)不同的應(yīng)用需求靈活設(shè)計(jì)LED驅(qū)動(dòng)電路。
2. 寬輸入電壓范圍
MAX16801支持通用離線輸入電壓范圍(整流85VAC至265VAC),而MAX16802的IN引腳可直接由10.8VDC至24VDC輸入驅(qū)動(dòng),滿足了不同電源環(huán)境的需求。
3. 精確的LED電流調(diào)節(jié)
內(nèi)部帶有誤差放大器,參考精度達(dá)1%,能夠精確調(diào)節(jié)LED電流。通過監(jiān)測外部MOSFET的電流,實(shí)現(xiàn)逐周期的電流調(diào)節(jié),有效減少了無源電路元件變化和公差的影響。
4. 寬調(diào)光范圍
支持PWM或線性調(diào)光。采用低頻PWM調(diào)光可實(shí)現(xiàn)寬調(diào)光范圍,并且在某些情況下,能保持光譜不變,這對(duì)于對(duì)光譜要求較高的應(yīng)用非常重要。
5. 固定開關(guān)頻率
內(nèi)部修整的262kHz固定開關(guān)頻率,有助于優(yōu)化磁性和濾波元件,使設(shè)計(jì)出的LED驅(qū)動(dòng)更加緊湊、經(jīng)濟(jì)高效。
6. 欠壓鎖定功能
具備輸入欠壓鎖定(UVLO)功能,可對(duì)輸入電源啟動(dòng)電壓進(jìn)行編程,確保在欠壓條件下正常工作。MAX16801還擁有內(nèi)部自舉欠壓鎖定電路,具有較大的遲滯,簡化了離線LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。
7. 其他特性
包括熱關(guān)斷、數(shù)字軟啟動(dòng)、可編程輸入啟動(dòng)電壓等功能,提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
三、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
該系列產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,涵蓋了離線和DC - DC LED驅(qū)動(dòng)、商業(yè)和工業(yè)照明、LCD電視和顯示器的RGB背光、裝飾和建筑照明等領(lǐng)域。
四、引腳說明
| 引腳 | 名稱 | 功能 |
|---|---|---|
| 1 | UVLO/EN | 外部可編程欠壓鎖定,用于編程輸入啟動(dòng)電壓,連接到GND可禁用設(shè)備 |
| 2 | DIM/FB | 低頻PWM調(diào)光輸入/誤差放大器反相輸入 |
| 3 | COMP | 誤差放大器輸出,在高精度LED電流調(diào)節(jié)中,需在DIM/FB和COMP之間連接補(bǔ)償元件 |
| 4 | CS | 用于電流調(diào)節(jié)的電流檢測連接,連接到檢測電阻的高端,可能需要RC濾波器消除前沿尖峰 |
| 5 | GND | 電源地 |
| 6 | NDRV | 外部n溝道MOSFET柵極連接 |
| 7 | VCC | 柵極驅(qū)動(dòng)電源,內(nèi)部從IN降壓調(diào)節(jié),需用10nF或更大電容去耦到GND |
| 8 | IN | IC電源,需用10nF或更大電容去耦到GND。對(duì)于自舉操作(MAX16801),需從輸入電源線連接啟動(dòng)電阻到IN;MAX16802可直接連接到10.8V至24V電源 |
五、詳細(xì)工作原理及設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1. 電流調(diào)節(jié)
MAX16801/MAX16802通過逐周期監(jiān)測外部MOSFET的電流來調(diào)節(jié)LED電流。當(dāng)需要精確調(diào)節(jié)LED電流時(shí),可使用內(nèi)部誤差放大器,其參考精度為1%,能有效減少元件變化和公差的影響。
2. 調(diào)光功能
- 線性調(diào)光:可通過在CS引腳創(chuàng)建求和節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。
- 低頻PWM調(diào)光:將低頻PWM調(diào)光信號(hào)直接輸入到DIM/FB引腳,可實(shí)現(xiàn)寬調(diào)光范圍,且能保持光譜不變。
3. 欠壓鎖定
- UVLO/EN引腳:閾值為 + 1.28V,在任何操作開始前,該引腳電壓必須超過此值。可通過該功能編程輸入啟動(dòng)電壓,計(jì)算公式為: [R 3 cong frac{V{ULR 2} × V{IN }}{500 × I{UVLO }left(V{IN }-V{ULR 2}right)}] [R 2=frac{V{IN}-V{ULR2 }}{V{ULR 2}} × R 3] 其中,(V{ULR2} = + 1.28V),(I{UVLO} = 50nA)(最大),(V_{IN})為電源必須啟動(dòng)時(shí)的輸入電源電壓。
- MAX16801自舉欠壓鎖定:當(dāng)VIN超過 + 23.6V時(shí),MAX16801嘗試啟動(dòng);當(dāng)VIN低于 + 9.7V時(shí),設(shè)備返回啟動(dòng)模式。
4. 啟動(dòng)操作
在隔離式LED驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中,VIN可從變壓器的 tertiary 繞組獲取。啟動(dòng)時(shí),通過啟動(dòng)電阻R1對(duì)電容C1充電,MAX16801在啟動(dòng)期間僅消耗45μA的電流。當(dāng)VIN超過自舉UVLO閾值時(shí),NDRV開始切換MOSFET,將能量傳輸?shù)酱渭?jí)和 tertiary 輸出。
5. 軟啟動(dòng)
MAX16801/MAX16802的軟啟動(dòng)功能可使LED電流以受控方式上升。軟啟動(dòng)在UVLO釋放后開始,放大器同相節(jié)點(diǎn)的電壓在60ms的軟啟動(dòng)超時(shí)期間從0上升到 + 1.23V。
6. n溝道MOSFET開關(guān)驅(qū)動(dòng)
NDRV引腳驅(qū)動(dòng)外部n溝道MOSFET,輸出由內(nèi)部調(diào)節(jié)器(VCC)提供,約為 + 9.5V。對(duì)于通用輸入電壓和使用變壓器的應(yīng)用,MOSFET需能承受高線輸入電壓的直流電平加上變壓器初級(jí)的反射電壓。
六、應(yīng)用電路示例
文檔中給出了多個(gè)應(yīng)用電路示例,包括離線非隔離反激LED驅(qū)動(dòng)、具有線性調(diào)光功能的不連續(xù)反激LED驅(qū)動(dòng)、連續(xù)導(dǎo)通模式HB LED降壓驅(qū)動(dòng)、具有低頻PWM調(diào)光的離線隔離反激HB LED驅(qū)動(dòng)等。這些電路示例為工程師提供了實(shí)際設(shè)計(jì)的參考,大家可以根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇和修改。
七、選型指南
| 型號(hào) | 自舉UVLO | 啟動(dòng)電壓(V) | 最大占空比(%) |
|---|---|---|---|
| MAX16801A | 有 | 22 | 50 |
| MAX16801B | 有 | 22 | 75 |
| MAX16802A | 無 | 10.8* | 50 |
| MAX16802B | 無 | 10.8* | 75 |
*MAX16802沒有內(nèi)部自舉UVLO,只要VCC引腳高于 + 7V(IN引腳電壓為 + 10.8V時(shí)的保證輸出)且UVLO/EN引腳為高,即可開始工作。
在實(shí)際選型時(shí),工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求,如輸入電壓范圍、最大占空比等,選擇合適的型號(hào)。
八、總結(jié)
MAX16801A/B/MAX16802A/B系列離線和DC - DC PWM控制器為高亮度LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)提供了豐富的功能和特性。其精確的電流調(diào)節(jié)、寬調(diào)光范圍、多種保護(hù)功能以及對(duì)不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和輸入電壓范圍的支持,使其成為電子工程師設(shè)計(jì)高亮度LED驅(qū)動(dòng)的理想選擇。在實(shí)際應(yīng)用中,工程師需要根據(jù)具體需求,合理選擇型號(hào),并注意啟動(dòng)時(shí)間、電容和電阻的選擇等設(shè)計(jì)要點(diǎn),以確保設(shè)計(jì)出的LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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