彩色LCD显示屏的背光必须用白色光,白色背光可采用两种方案:冷阴极荧光灯及白色LED。由于采用白色LED电路简单、占空间小、效率高及成本低,所以在便携式电子产品中的小型彩色LCD显示屏采用白色LED作背光是最理想的。本文介绍MAXIM公司推出的MAX1561的应用资料。
特点及应用领域
MAX1561的主要特点:LED是串联的,各LED的电流相同,发光一致性好;采用升压式DC/DC变换器来驱动LED,其效率高达84%;可灵活地采用模拟电压或脉冲调宽方式来调节LED亮度;内部有耐压30V的功率MOSFET,其输出功率可达900mW;振荡器工作频率1MHz,可用小尺寸的外围元件;输入电压范围2.6V到5.5V,可适用于单节锂离子电池或3~4节镍镉或镍氢电池供电;最大输出电压26V,并有过压保护;有软启动电路,可防止冲击电流;有关闭控制,在关闭状态时耗电典型值为0.3μA;薄形小尺寸(3mm×3mm)8引脚QFN封装;工作温度-40℃~+85℃。
该驱动器主要应用于蜂窝电话及智能电话、PDA、掌上计算机、手持式无线通信装置及笔记本电脑等的背光显示电路中。
管脚排列与功能
典型应用电路
MAX1561的典型应用电路如图2所示。有关元件的数值确定及选择如下:

1. LED电流ILED
I\(_{LED}\)决定了L\(_{LED}\)的亮度,它与R\(_{SENSE}\)有关,并且通过CTRL端的电压V\(_{CTRL}\)来调节其亮度(一般习惯说“亮度调节”)。I\(_{LED}\)与V\(_{CTRL}\)及R\(_{SENSE}\)的关系为:
I\(_{LED}\)=V
CTRL
/(10×R\(_{SENSE}\))
式中V\(_{CTRL}\)的调节范围为0.24~1.62V(0.24V最暗,1.62V最亮),若确定了I\(_{LED}\)后,可求出R\(_{SENSE}\)(一般I\(_{LED}\)取15~20mA)。
R\(_{SENSE}\)=1.62V/[10×(15~20mA)]
例如,I\(_{LED}\)=20mA,则R\(_{SENSE}\)=8Ω
R\(_{SENSE}\)的功耗典型值小于5mW,这可以采用标准的贴片式电阻。上例中的电阻功耗为3.2mW(20mA2×8Ω),并可取7.5Ω或8.2Ω标准值。
2.亮度调节
在CTRL端输入模拟电压(0.24~1.62V)可以调节亮度(大于1.62V后亮度不增加)。另外也可采用PWM信号来调节,PWM的频率范围200Hz~200kHz,占空比从0%~100%,无需另加RC滤波器。
这里要注意的是当V\(_{CTRL}\)小于100mV时,器件进入关闭状态,LED灭。
3.电容器选择
这里有3个电容器:输入电容器C\(_{IN}\)、输出电容器C\(_{OUT}\)及补偿电容C\(_{COMP}\)。通常,C\(_{IN}\)=2.2μF、C\(_{OUT}\)=0.1μF;增大C\(_{IN}\)及C\(_{OUT}\)的容量可以降低纹波电压,C\(_{COMP}\)稳定了变换器又控制了软启动,C\(_{COMP}\)取0.1μF。
4.电感器L的选择
电感器的值从10μH到47μH。在大多数情况下,L=22μH(当输入纹波电压在15mV\(_{pp}\)以下)。若输入电压接近5V,则取大一些的电感量更有效。为防止电感器饱和,要计算一下电感的峰值电流I\(_{PEAK}\),I\(_{PEAK}\)为:
I\(_{PEAK}\)=V\(_{OUT(max)}\)×I\(_{LED(max)}\)/(0.8×V\(_{I(max)}\))+V\(_{IN(min)}\)×0.8μs/2L
这里要注意的是,DC/DC变换器的工作频率为1MHz,采用的电感器的磁感必须满足频率的要求。电感器的饱和电流必须大于IPEAK。
5.肖特基二极管VD的选择
这个二极管必须采用肖特基二极管,其耐压取50V,其电流ID(RMS)为
I\(_{D(RMS)}\)≈\(\sqrt{I}\)\(_{OUT}\)×I\(_{PEAK}\)
一般取100mA/50V的肖特基二极管即可。
(戴维德)

