基于低電壓電流吸收器的高電壓LED

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)的實現(xiàn)方案。

圖1. 升壓轉(zhuǎn)換器ADP1612和LED驅(qū)動器ADP8860實現(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齊納二極管會保護輸出電容COUT和ADP1612?！　‰娏魑掌鱀2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能夠獨立控制每個吸收器，因此針對輔助LED進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 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)化實現(xiàn)高效率或最小外部元件尺寸：650kHz 時，其效率可達到 90%;1.3 MHz 時，其電路能夠以最小空間實現(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℃，千片訂量報價為1.50/1.20 美元/片。

圖2. ADP1612/ADP1613 框圖。