利用升壓轉(zhuǎn)換器來設(shè)計(jì)易于編程的LED驅(qū)動器

大多數(shù)采用白色發(fā)光二極管（WLED）背光顯示器的便攜式產(chǎn)品同時還需要輔助的LED照明。一般需要兩個IC：一個感性升壓轉(zhuǎn)換器，使背光LED獲得最大效率（》80%）；一個電荷泵，允許獨(dú)立控制各輔助LED。此外，每個IC都需要一個可編程的電流吸收器來進(jìn)行亮度控制或者混色，這會導(dǎo)致成本和復(fù)雜度迅速上升。本篇設(shè)計(jì)技巧介紹如何將單個可編程LED驅(qū)動器與一個低成本升壓轉(zhuǎn)換器結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)靈活高效且易于編程的解決方案。圖1顯示使用升壓轉(zhuǎn)換器ADP1612（見圖 2）和并行LED驅(qū)動器ADP8860（見圖 3）的實(shí)現(xiàn)方案。

　　圖1. 升壓轉(zhuǎn)換器ADP1612和LED驅(qū)動器ADP8860實(shí)現(xiàn)背光和輔助LED 的可編程驅(qū)動。

　　在此應(yīng)用中，升壓轉(zhuǎn)換器ADP1612的FB連接到LED驅(qū)動器ADP8860上的一個電流吸收器D2。5 V齊納二極管保護(hù)電流吸收器免受故障或快速關(guān)斷的損害。若某一背光LED發(fā)生開路故障，OVP齊納二極管會保護(hù)輸出電容COUT和ADP1612。

　　電流吸收器D2關(guān)閉時，F(xiàn)B上的電壓上拉至VIN，從而關(guān)斷ADP1612。D2開啟時，F(xiàn)B上的電壓被拉低，升壓開始切換。ADP1612調(diào)節(jié)輸出電壓，在FB及D2上提供1.2 V電壓。這足以實(shí)現(xiàn)精確的電流調(diào)節(jié)。隨著流過D2電流吸收器的電流變化，ADP1612自動按比例調(diào)整輸出電壓，精確傳送足夠的電壓，為LED和電流吸收器供電。ADP8860能夠獨(dú)立控制每個吸收器，因此針對輔助LED進(jìn)行的編程也同樣適用于背光LED。

　　升壓DC-DC開關(guān)轉(zhuǎn)換器的工作頻率是650 kHz/1300 kHz

　　分別采用1.8 V至5.5 V單電源或2.5 V至5.5 V單電源供電時， 升壓轉(zhuǎn)換器ADP1612和ADP1613能夠以高達(dá)20 V的電壓供應(yīng)超過150 mA的電流。通過將一個1.4 A/2.0 A、0.13 Ω 功率開關(guān)與一個電流模式脈寬調(diào)制調(diào)節(jié)器集成在一起，其輸出隨輸入電壓、負(fù)載電流和溫度變化僅改變不到 1%。工作頻率可通過引腳選擇，并通過優(yōu)化實(shí)現(xiàn)高效率或最小外部元件尺寸：650kHz 時，其效率可達(dá)到 90%；1.3 MHz 時，其電路能夠以最小空間實(shí)現(xiàn)，因而非常適合便攜式設(shè)備和液晶顯示器中的空間受限環(huán)境。

　　大多數(shù)采用白色發(fā)光二極管（WLED）背光顯示器的便攜式產(chǎn)品同時還需要輔助的LED照明。一般需要兩個IC：一個感性升壓轉(zhuǎn)換器，使背光LED獲得最大效率（》80%）；一個電荷泵，允許獨(dú)立控制各輔助LED。此外，每個IC都需要一個可編程的電流吸收器來進(jìn)行亮度控制或者混色，這會導(dǎo)致成本和復(fù)雜度迅速上升。本篇設(shè)計(jì)技巧介紹如何將單個可編程LED驅(qū)動器與一個低成本升壓轉(zhuǎn)換器結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)靈活高效且易于編程的解決方案。圖1顯示使用升壓轉(zhuǎn)換器ADP1612（見圖 2）和并行LED驅(qū)動器ADP8860（見圖 3）的實(shí)現(xiàn)方案。

　　圖1. 升壓轉(zhuǎn)換器ADP1612和LED驅(qū)動器ADP8860實(shí)現(xiàn)背光和輔助LED 的可編程驅(qū)動。[!--empirenews.page--]

　　在此應(yīng)用中，升壓轉(zhuǎn)換器ADP1612的FB連接到LED驅(qū)動器ADP8860上的一個電流吸收器D2。5 V齊納二極管保護(hù)電流吸收器免受故障或快速關(guān)斷的損害。若某一背光LED發(fā)生開路故障，OVP齊納二極管會保護(hù)輸出電容COUT和ADP1612。

　　電流吸收器D2關(guān)閉時，F(xiàn)B上的電壓上拉至VIN，從而關(guān)斷ADP1612。D2開啟時，F(xiàn)B上的電壓被拉低，升壓開始切換。ADP1612調(diào)節(jié)輸出電壓，在FB及D2上提供1.2 V電壓。這足以實(shí)現(xiàn)精確的電流調(diào)節(jié)。隨著流過D2電流吸收器的電流變化，ADP1612自動按比例調(diào)整輸出電壓，精確傳送足夠的電壓，為LED和電流吸收器供電。ADP8860能夠獨(dú)立控制每個吸收器，因此針對輔助LED進(jìn)行的編程也同樣適用于背光LED。

　　升壓DC-DC開關(guān)轉(zhuǎn)換器的工作頻率是650 kHz/1300 kHz

　　分別采用1.8 V至5.5 V單電源或2.5 V至5.5 V單電源供電時， 升壓轉(zhuǎn)換器ADP1612和ADP1613能夠以高達(dá)20 V的電壓供應(yīng)超過150 mA的電流。通過將一個1.4 A/2.0 A、0.13 Ω 功率開關(guān)與一個電流模式脈寬調(diào)制調(diào)節(jié)器集成在一起，其輸出隨輸入電壓、負(fù)載電流和溫度變化僅改變不到 1%。工作頻率可通過引腳選擇，并通過優(yōu)化實(shí)現(xiàn)高效率或最小外部元件尺寸：650kHz 時，其效率可達(dá)到 90%；1.3 MHz 時，其電路能夠以最小空間實(shí)現(xiàn)，因而非常適合便攜式設(shè)備和液晶顯示器中的空間受限環(huán)境。

          可調(diào)軟啟動電路防止發(fā)生浪涌電流——確保安全、可預(yù)測的啟動條件。ADP1612/ADP1613 在開關(guān)狀態(tài)下的功耗為2.2 mA，在非開關(guān)狀態(tài)下的功耗為700 µA，在關(guān)斷模式下的功耗為 10 nA。這些器件采用8引腳 MSOP封裝，額定溫度范圍為–40°C 至+85℃，千片訂量報(bào)價為1.50/1.20 美元/片。

　　圖2. ADP1612/ADP1613 框圖。

　　通道智能LED驅(qū)動器內(nèi)置電荷泵和I2C接口

　　智能LED驅(qū)動器ADP8860集可編程電荷泵驅(qū)動器與自動光電晶體管控制于一體，依據(jù)環(huán)境光條件改變電流密度，無需處理器，可以明顯降低移動顯示器的功耗。最多可獨(dú)立驅(qū)動六個LED，最高電流達(dá)30 mA；第七個LED的驅(qū)動電流最高可達(dá)60 mA。光強(qiáng)度閾值、最小/最大LED電流和漸亮/漸暗時間，均可以通過I 2 C接口編程。雙電容電荷泵可提供240 mA電流。通過1×、1.5×或 2×自動增益選擇可實(shí)現(xiàn)最高效率。安全功能包括軟啟動、欠壓閉鎖、短路保護(hù)、過壓保護(hù)及過溫保護(hù)。ADP8860采用2.5 V至5.5 V單電源供電，開關(guān)模式下功耗為4.5 mA，待 機(jī)模式下為0.3 μA。它采用20引腳LFCSP和20引腳WLCSP封裝，額定溫度范圍為–40°C至+85℃，千片訂量報(bào)價為1.36美元/片。

　　圖3. ADP8860功能框圖。