BCD近日推出了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的串聯(lián)式白光LED驅(qū)動器AP3036，AP3036提供了簡單的高達(dá)100KHz脈沖式調(diào)光技術(shù)，系統(tǒng)只需提供寬、窄不同的數(shù)字式脈沖，即可簡單的實(shí)現(xiàn)輸出亮度調(diào)節(jié)。它并且整合了肖特基二極管(Diode)于電路內(nèi)，使得系統(tǒng)組件數(shù)量更少，射頻干擾更小。

 　　目前便攜式電子產(chǎn)品的液晶屏幕背光主要是以白光LED為主，白光LED的亮度隨著電流成正比，AP3036提供串連式LED架構(gòu)，最高可以提供8顆白光LED串連所需電壓，并可串聯(lián)一電阻來設(shè)定最大LED電流，功能可涵蓋所有小尺寸液晶屏幕背光所需，并保證LED亮度的均一性。AP3036最大的優(yōu)勢是可以用PWM信號調(diào)節(jié)LED 亮度，調(diào)光頻率范圍非常寬，可以到100KHz，當(dāng)AP3036使用20KHz以上的頻率調(diào)節(jié)LED亮度時(shí)候，可以跳過音頻范圍，因此音頻干擾更小，EMI更好。

圖1. AP3036/A 典型應(yīng)用

 　　AP3036的轉(zhuǎn)換效率最高可以到達(dá)82%，最低工作電壓達(dá)到2.5V, 可以降低電流消耗并且延長電池使用時(shí)間，內(nèi)建的肖特基二極管降低系統(tǒng)所需組件及復(fù)雜度。內(nèi)建的軟啟動(Soft start)功能可以降低侵入電流(Inrush current)，過電壓保護(hù)(OVP)及過電流保護(hù)(OCP)可以確定系統(tǒng)在正常狀態(tài)下工作。

 　　AP3036采用SOT23-6及TSOT-23-6兩種封裝，并有200mV版本和250mV版本（AP3036A），目前這兩種版本都已經(jīng)量產(chǎn)，并開始提供樣品和Demo Board。

 AP3036簡介

 　　AP3036是BCD公司最新推出的LED背光專用驅(qū)動控制芯片，采用電感結(jié)構(gòu)電流模式升壓控制，提供理想的LED恒流功能和優(yōu)秀的調(diào)整率。AP3036采用串聯(lián)的LED 結(jié)構(gòu)最多可以驅(qū)動8LED，通過一個(gè)電流檢測電阻實(shí)現(xiàn)LED的恒流功能。輸入電壓范圍達(dá)到2.5V到16V，可以使用單節(jié)的電池或者多節(jié)電池串聯(lián)進(jìn)行系統(tǒng)供電。

 　　AP3036最高工作頻率達(dá)到1.0MHz, 所以可以明顯的減小外部器件的參數(shù)和尺寸，典型的1mm 22uH 電感和0.22uF的輸出電容可以滿足正常的使用條件。 

圖2. AP3036/A的管腳圖

8LED 20mA 背光驅(qū)動方案

 　　對于便攜式的電子產(chǎn)品的液晶屏幕背光大部分在8LED 以下，使用的LED為20mA的小封裝結(jié)構(gòu)，所以本方案可以滿足絕大多數(shù)這類場合的應(yīng)用。

 　　應(yīng)用電路參考圖1。LED最大電流是通過FB對地的一個(gè)電阻R_ISET確定的。因?yàn)長ED采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所以可以保證每個(gè)LED電流相同，并且與每個(gè)LED的導(dǎo)通電壓變化沒有關(guān)系。LED電流的精度就只與電阻的精度有關(guān)系，建議選擇高精度的電阻來確定LED電流。LED電流和R_ISET的關(guān)系由下公式表示：R_ISET=V_FB/I_LED，VFB可以在數(shù)據(jù)手冊里找到。在系統(tǒng)啟動瞬間，輸入會有比較大的涌入電流，為了避免這種情況對系統(tǒng)和電池產(chǎn)生不良影響。AP3036集成軟啟動功能，在0.7ms的時(shí)間內(nèi)緩慢啟動來消除這種影響。

 　　相應(yīng)的Demo Board PCB 如下圖：

圖3 方案PCB Layout

圖4 方案實(shí)物圖

　　為了避免音頻干擾，AP3036特別增加了高頻調(diào)光功能，PWM調(diào)光的頻率可以高達(dá)100KHz 有效的避免了20KHz以下的音頻干擾。并且保證完美的調(diào)光線性度和系統(tǒng)穩(wěn)定性，參考下圖5和圖6。

圖5. LED Current vs. PWM Duty

圖6. PWM 調(diào)光波形（VIN=3.6V; ILED=20mA; 8LED; FPWM=100KHz; Duty=50%）

 　　1． PWM調(diào)光信號可以直接通過FB進(jìn)行LED電流調(diào)節(jié)，這樣可以留出CTRL Pin進(jìn)行系統(tǒng)的使能控制。參考下圖7：

 
圖7. PWM 通過FB調(diào)光

　　2． 直流電平調(diào)光，通過改變DC電平值來改變LED電流大小。與PWM調(diào)光相比，DC調(diào)光有更加穩(wěn)定的LED電流和輸出電壓，并且避免了PWM信號的高頻干擾。參考圖8。

圖8. DC 電平通過FB調(diào)光

 　　便攜式的電子產(chǎn)品都是使用電池進(jìn)行系統(tǒng)供電，背光系統(tǒng)具有高的轉(zhuǎn)換效率可以有效的延長電池的使用時(shí)間。AP3036具有高于82%的轉(zhuǎn)換效率，可以盡可能的延長電池使用時(shí)間。下圖9是不同LED個(gè)數(shù)時(shí)候的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率。

圖9. 轉(zhuǎn)換效率與LED個(gè)數(shù)曲線

 　AP3036具有2.5V到16V的輸入電壓范圍，并在整個(gè)電壓范圍內(nèi)具有高的轉(zhuǎn)換效率，下圖是8LED 20mA電流在整個(gè)輸入電壓下的轉(zhuǎn)換效率曲線。

圖10. 轉(zhuǎn)換效率與輸入電壓曲線

 　　另外，AP3036還內(nèi)置了必要的保護(hù)功能。

　　1． 內(nèi)置LED開路保護(hù)功能，AP3036內(nèi)部可以監(jiān)控輸出電壓。當(dāng)LED開路，系統(tǒng)輸出電壓達(dá)到30V，系統(tǒng)會工作在打嗝模式來保證小的功率損耗，并時(shí)刻檢測LED狀態(tài)，當(dāng)LED恢復(fù)連接時(shí)候系統(tǒng)自動恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。

　　2． 內(nèi)置過功率保護(hù)功能，AP3036按工作頻率來檢測電感的最大峰值電流，當(dāng)電感電流大于550mA時(shí)候，芯片會周期性的關(guān)閉內(nèi)部功率三極管從而限制了系統(tǒng)的最大功率，保證系統(tǒng)在發(fā)生異常情況時(shí)候的安全。

小結(jié)

　　使用BCD公司的AP3036可以設(shè)計(jì)出更高效率的LED背光驅(qū)動電源，具有方案新穎、元件數(shù)少，體積小，成本低，性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)這些方案滿足電流控制精度、可靠性等全面要求，技術(shù)成熟，優(yōu)勢明顯，具有廣闊的應(yīng)用前景。