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三通道LED驱动芯片MAX16824/MAX16825及其应用

时间:2008/12/18 9:02:00  作者:  来源:ic72  浏览人数:3261
 
 

      0 引言

      Maxim公司推出的MAX16824/MAX16825是用于现代汽车半导体照明系统的三通道、高亮度的LED(HB LED)驱动器,具有6.5~28 V输入电压范围。该系列器件具有三路36V额定、开漏、恒定电流吸入输出能力.可向三串独立的HB LED提供高达150 mA的驱动电流。此外,为优化设计的灵活性,该系列IC还可以独立设定各个通道的LED电流。其中MAX16824可提供三路PWM调光输入,以用于独立控制各串LED的亮度,并可切换各串LED的导通与关断。而MAX16825则提供有3位透明锁存器、3位移位寄存器以及2 Mbps、4线串行接口。通过使用4个输入引脚(DIN,CLK,LE,OE)和一个数据输出引脚(DOUT),还可使微控制器用串口配置其输出通道;该芯片的DOUT引脚允许多个驱动芯片通过级联的方式实现协同工作。该系列LED驱动器可广泛用于工业、建筑以及装饰照明,室内/室外LED视频显示器、汽车内部照明以及LCD背光等应用。

      MAX16824/MAX16825内置调整管,并具有很低的压差,因此可省去外部功率晶体管。器件内置的三路调整管可提供±5%精度的LED电流控制,以确保优异的亮度匹配,同时可缩减尺寸、降低整个驱动器方案的复杂度和成本。

      MAX16824/MAX16825还可以提供一路+5 V的稳压输出,它具有4 mA的输出电流驱动能力,当发生过热时,还可提供热关断功能。

      1 引脚功能

      MAX16824/MAX16825均采用热增强型、4min×4 mm、16引脚TSSOP封装,并带有裸焊盘。器件的工作温度范围为-40~+85℃。其引脚功能如表1所列。

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      2工作原理

      2.1 +5V电压调节器

      对于辅助的低电压应用,MAX16824/16825的输入电压范围为6.5~28 V,器件上配有一个固定+5 V输出调节器,可以传递4 mA的负载电流。应用时,在REG和地之间应连接一个1 μF的补偿电容。

      2.2热保护

      在过热情况发生时,MAX16824/MAX16825将进入自动关断模式。当连接点的温度超过C时,内部的热保护电路将切断电路的电流。当连接点处的温度掉到23℃时,MAX16824/MAX16825会从热保护模式恢复。当调节器(REG)处于短路条件下,热保护将不起作用。

      2.3 MAX16825的四线串口

      通过MAX16825的四线串口(DIN,CLK,LE,OE)和一个数据输出端(DOUT)可使微控制器将数据写入MAX16825。串口数据字的长度是3位(D0、D1、D2)。DIN是串行数据输入端子,在CLK的上升沿,MAX16825对其进行采样。采样时,首先移动最高位数据。即将数据位D2首先计入,接着是D1和最低位D0。CLK是串行时钟输入端,可在其上升沿,将数据从DIN引脚移入MAX16825的3位移位寄存器。LE是锁存输入端。当LE为高电平时,允许数据从MAX16825的3位移位寄存器中传送到3位锁存器,并在LE的下降沿将数据锁存。

      通过输出使能端OE可保证对输出驱动的同步控制。当OE置低电平时,将把输出引脚OUT1、OUT2、OUT3设置为高阻抗模式而不改变输出锁存器的内容;当OE置低电平时,OUT1、OUT2、OUT3将跟随输出锁存器的状态。OE对于串口是独立的,不论处于什么状态,数据都能被移人串口移位寄存器并被锁存。DOUT是串行数据输出端子,通过它可在CLK的上升沿,将数据从MAX16825的3位移位寄存器中移出来。也就是说,三个时钟周期后,DIN端子的数据将从移位寄存器中传出并出现在DOUT端子上。

      2.4可编程LED电流

      MAX16824/MAX16825可通过检测电阻设置每一通道的输出电流。为了给特定通道设置LED电流,应在对应的电流检测端CS_和GND之间连接一个检测电阻。为了有更好的效果,也可将电流检测电阻的负端连接到芯片地的终端,将电阻的正极用较短的连线接到CS_的终端。事实上,在给定电流的情况下,检测电阻的阻值可以通过下面的方程来计算:

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      2.5输入电压

      为了在合适的条件下工作,MAX16824/16825的最小输入电压必须满足下式的规定:

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      这里的Vcs_就是Rcs_两端的电压降,VFT(MAX)是连接到LED上器件总的前向电压,△VDO是调节器的最大电压降。该器件的最小工作电压是6.5V,如果器件在低于6.5 V的条件下工作,输出电流有可能达不到完全情况下的调节规格。

      2.6脉冲宽度调光(MAX16824)

      MAX16824可通过脉冲宽度电流调节输入端(PWM_)来控制LED的亮度。推荐应用5 kHz左右的PWM_输人信号。此外,PWM_还可作为每一输出通道的高电平使能输入端。PWM_为逻辑低电平时,关断OUT_,PWM_为逻辑高电平时,打开OUT_。

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      3典型工作电路

      MAX16824/MAX16825在汽车半导体照明系统中的典型工作电路如图1所示。图中,微控制器通过MAX16825的CLK、DIN、LE以及OE四个引脚组成的串行口来实现对芯片的通信功能。在REG和GND之间连接一个1uF的电容,可使REG端实现+5 V可调输出;OUT1、OUT2、OUT3分别连接三路LED串,以用于实现三通道LED的驱动。调节驱动电流的大小时,可将三路LED串接恒定36 V电源,CS1、CS2、CS3分别连接三个检测电阻,从而实现输出电流的设置。

      4结束语

      随着半导体照明系统的普及和实用化进程的加快,照明用LED的驱动技术及要求必将进一步提高。MAX16824/MAX18625芯片正是适应这一需求的理想驱动器件之一。

 
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