高壓、可調(diào)恒流LED驅(qū)動器MAX16800及其應(yīng)用

作者：時間：2011-05-28 來源：網(wǎng)絡(luò)

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MAX16800是MAXIM公司2005年8月份推出的新器件，是一種可工作于高電壓、可設(shè)定恒流輸出的高亮度白色LED驅(qū)動器。該器件主要特點：工作電壓范圍6.5～40V；恒流輸出范圍35～350mA；輸出電流精度可達(dá)±3.5％；內(nèi)部集成了低壓差恒流調(diào)整管，其壓差典型值為 0.5V；另有輸出5V、4mA線性穩(wěn)壓器給內(nèi)部電路供電；過熱關(guān)閉保護(hù)；外部有電流檢測電阻及內(nèi)部差動電流檢測放大器，形成控制回路，使led電流穩(wěn)定；有EN端作選通及輸入PWM信號作調(diào)光（EN接低電平時，耗電典型值12μA）；小尺寸有加強(qiáng)散熱功能的16管腳TQFN封裝；工作溫度范圍 -40～+125℃。

該器件主要應(yīng)用于汽車內(nèi)部或外部設(shè)備照明燈，警燈、導(dǎo)航指示器及儀表板的背光燈、通用照明燈、信號燈及閃光燈等。

管腳排列與功能

MAX16800的管腳排列如圖1所示，各管腳功能如表1所示。

圖1 MAX16800的封裝與管腳排列

表1 各管腳功能

注：器件底部中間有散熱墊，要與地平面連接，用于散熱，不能僅用作與地連接。

工作原理簡介

MAX16800的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。它由差動電流檢測放大器（外部接電流檢測電阻RSENSE）、誤差放大器、MOSFET驅(qū)動器、調(diào)整管（N溝道功率MOSFET）、基準(zhǔn)電壓源、5V線性穩(wěn)壓電源、使能（片選）控制電路及過熱關(guān)閉保護(hù)電路組成。

圖2 MAX16800的結(jié)構(gòu)框圖

圖中CIN、COUT是5V線性穩(wěn)壓器的輸入、輸出電容，LED1，LED2，…，LEDN為負(fù)載、RSENSE為電流檢測電阻（負(fù)載電流ILED流過RSENSE時，在CS+及CS-兩端產(chǎn)生的電壓正比于ILED，此電壓輸入電流檢測入大器）。

其工作原理：上電后，若EN端施加高電平，電路工作，根據(jù)設(shè)定的ILED電流確定了相應(yīng)的RSENSE值。在RSENSE兩端產(chǎn)生的電壓（ILED ×RSENSE）往CS+、CS-輸入差動電流檢測放大器，其輸出電壓正比于ILED；此電壓輸入誤差放大器反相端，其同相端接基準(zhǔn)電壓，誤差放大器的輸出電壓經(jīng)升壓式MOSFET驅(qū)動器來驅(qū)動調(diào)整管（N溝道MOSFET），使有一定的VGS，保證相應(yīng)的ID（即ILED）。

若VIN ↓→ILED ↓→ILED×RSENSE↓→電流檢測放大器輸出電壓↓→ 誤差放大器輸出電壓 ↑→升壓式MOSFET驅(qū)動器的輸出電壓 ↑→VGS↑→ID↑（即ILED↑）。這個反饋控制回路保證負(fù)載電流ILED基本不變，實現(xiàn)恒流驅(qū)動LED。

應(yīng)用電路

圖2就是多個串聯(lián)LED的驅(qū)動電路。其中RSENSE與ILED的關(guān)系：

RSENSE="204mV"/ILED

ILED的范圍為35～350mA。例如，ILED設(shè)定為200mA，RSENSE=1.02Ω,可取標(biāo)準(zhǔn)阻值1.0Ω（精度1％、1/4W）。

VIN大小與串聯(lián)的LED數(shù)及其正向壓降VF

有關(guān)：

VIN≥NVF+ILED×RSENSE+1.2V

式中，N為LED數(shù)，VF為LED的正向電壓，1.2V為MOSFET的管壓降（在VIN12V時要加1.5V）。因為ILED×RSENSE這一項很小，一般可略去。最小的VIN為6.5V，最大的VIN為 40V。

在調(diào)光時，可以在EN端輸入低頻PWM信號，改變其脈沖寬度（改變占空比）來調(diào)節(jié)LED的亮度（占空比大時亮度大），如圖3所示。

圖3 PWM信號調(diào)光