具有三種自適應電荷泵模式的高效LED電源管理IC

在便攜式設備對低功耗要求日益嚴苛的形勢下，對更高效率電源管理IC的需求更加迫切，顯示屏和指示燈所消耗的功率在手持設備總功耗中占有相當大的比例，因此對其進行高效的電源管理對于降低設備總功耗、延長電池使用壽命來說非常關鍵。

Maxim公司LED電源管理器件MAX1707可同時為多個顯示屏、指示燈和閃光燈提供所需電源，對于需要同時為多個顯示屏提供背光照明以及驅(qū)動多種指示燈的蜂窩電話、智能電話、LED顯示器、PDA、數(shù)碼相機、便攜式攝像機等應用來說是一種理想選擇。

電荷泵具有較低的高度、小占板面積和高轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點，對延長電池使用時間和實現(xiàn)相對較低的成本來說是不錯的選擇。MAX1707帶有1倍/1.5倍/2倍的電荷泵，可以自動地在這三種模式間選擇，通過自適應1倍/1.5倍/2倍電荷泵和超低壓差電流調(diào)節(jié)器，MAX1707能夠在1節(jié)Li+電池的整個輸入電壓范圍內(nèi)保持高效率運作。

當輸入電壓高于驅(qū)動LED所需的輸出電壓時，MAX1707將V_out拉高至與輸入電壓相等(1倍模式)，電流調(diào)節(jié)器繼續(xù)對LED電流進行調(diào)節(jié)；當輸入電壓下降，LED陰極電壓低于100mV轉(zhuǎn)換閾值時，MAX1707則開始轉(zhuǎn)換至1.5倍模式；當輸入電壓V_in上升，并高于輸出電壓V_out時，則由1.5倍模式轉(zhuǎn)換至1倍模式。當MAX1707運行于1.5倍模式并且輸入電壓下降，使LED陰極電壓低于100mV轉(zhuǎn)換閾值時，MAX1707則轉(zhuǎn)換至2倍充電模式。然后，隨著輸入電壓的上升，一旦輸入電壓V_in高于輸出電壓V_out的2/3時，MAX1707又會轉(zhuǎn)向1.5倍模式。

MAX1707典型工作電路。

1MHz固定開關頻率允許使用非常小的外部元件，同時優(yōu)化了調(diào)節(jié)方案，可確保低EMI和低輸入紋波。內(nèi)置降額功能可避免LED在高環(huán)境溫度下出現(xiàn)過熱。

作者：Bellinda Shi 高級助理編輯 《電子系統(tǒng)設計》

MAX1707還帶有一個軟啟動電路，以防止開啟和模式轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生過大的浪涌電流，啟動時間可以是512us、1024us或1536us，這取決于啟動結(jié)束后所需要的模式(1倍/1.5倍/2倍)。

主、副屏背光及閃光燈電流調(diào)節(jié)器的輸出電流通過I²C串口進行設置，4個主LED的電流總是相等的，并采用同一個命令設置，三個副LED的電流則分別進行設置。當輸入電壓V_in≥3.2V，且V_out=3.9V時，MAX1707最大輸出電流可以達到610mA，其中4個30mA電流用于主顯示屏，3個30mA電流用于副屏驅(qū)動，另外400mA電流用于驅(qū)動閃光燈。背光LED需要高且穩(wěn)定的輸出電流，閃光燈LED需要高壓及大輸出電流，因此610mA最大輸出電流可以很好地滿足背光及閃光燈LED的對大輸出電流的需求。

MAX1707通過I²C串口實現(xiàn)開/關控制，并以32級線性方式設置LED電流。當采用RGB指示燈時，I²C接口可提供32k種顏色和可編程設置的上升/下降斜率。可以通過I²C接口或獨立的數(shù)字邏輯輸入打開/關閉照相機的閃光燈。