结合SEPIC开关电源和线性电流吸收器的LED背光驱动器参考设计

该LED背光驱动器参考设计结合了SEPIC开关电源和线性电流吸收器，可实现4000：1的高调光比。该设计使用MAX16809，它是集成的高效白光LED驱动器，设计用于具有多个LED串的LED背光和其他LED照明应用。输入电压为16 V至36 V，瞬态电压为50V。

电气输入要求和输出能力如下：

• VIN（电源）：16 V（在1092 mA下）至36 V（在476 mA下）;耐受50 V瞬变

• VBIAS：50 mA时为3.3 V

• PWMIN：250 Hz脉冲序列;1微秒（最小）脉冲；> 0 V时为3.1 V;<0.3 V在...上10 mA

• VLED配置：串联8个LED（2.9 V至3.75 V）（最大31 V）;八个平行弦；每串70 mA

驱动板具有MAX16809。

简要电路描述

该参考设计使用MAX16809作为SEPIC电源和16端口LED驱动器的中央控制器。这16个端口成对分组，以驱动八个并联的LED串。SEPIC电源允许输入电压大于或小于输出电源。这是首选的拓扑，因为在汽车环境中，LED会发生输入和输出电压变化。SEPIC电源以200 kHz的频率工作，该频率对于小型功率组件而言足够快，但又足够慢以防止开关MOSFET过热。Coilcraft®制造的耦合电感L1包含SEPIC电源所需的初级和次级电感。使用耦合电感器可使设计接受具有两个分立电感器的设计所需电感的一半。

PCB已使用带引线的低ESR电解电容器进行了修改。当PWM信号关闭时，这些电容器对于吸收电源的感应能量是必不可少的。LED灯串的输出电压可通过两个8针接头连接器获得：VLED +在接头连接器的外排，而VLED-引脚位于接头连接器的内排。如果需要，可以使用输出滤波电容器的焊盘。在此设计中未填充它们。Q2-D2-R8电路为电流模式PWM控制器提供斜率补偿。跟随RTCT斜坡电压的该电路将电流注入R7，从而产生一个斜坡电压，该斜坡电压有助于防止占空比大于50％时（当输入电压位于下端时）控制器的次谐波振荡。

SEPIC反馈路径有两种模式：自适应模式和静止模式。自适应模式（PWM信号为高电平时）将对输出进行“二极管或”运算，以便将最低的驱动器电压（最大的串联LED串电压）调节至约700 mV。这为LED驱动器的正常运行提供了足够的空间。其他LED串的串联电压较低，因此这些驱动器具有更大的净空。自适应模式可将线性LED驱动器引起的功耗降至最低。为了使这种方法起作用，尽管绝对的LED正向电压不是关键，但LED之间的相对正向电压必须匹配到彼此之间200 mV以内。为了散热，MAX16809必须使用封装裸露焊盘下方的热过孔与大型铜层建立良好的热连接。在该板上，底面为IC提供冷却，但是表面积较大的多面接地会更好地散热。

测试和性能结果

VIN = 18 V且VIN = 36 V的MOSFET电流和电压。

上电程序

将一串8个LED附加到每个输出。LED的正极必须连接到输出接头连接器的外部引脚上。LED的负极必须连接至输出接头连接器的内部引脚。

将未供电的3.3 V电源连接到J5。确保匹配正确的极性。

将未供电的18 V至36 V（额定2 A）连接到输入线环路。确保匹配正确的极性。