高压、可调恒流LED驱动器MAX16800应用设计

一 MAX16800性能介绍

　　MAX16800是一种可工作于高电压、可设定恒流输出的高亮度白色LED驱动器。该器件主要特点：工作电压范围6.5～40V;恒流输出范围35～350mA;输出电流精度可达±3.5%;内部集成了低压差恒流调整管，其压差典型值为 0.5V;另有输出5V、4mA线性稳压器给内部电路供电;过热关闭保护;外部有电流检测电阻及内部差动电流检测放大器，形成控制回路，使led电流稳定;有EN端作选通及输入PWM信号作调光(EN接低电平时，耗电典型值12μA);小尺寸有加强散热功能的16管脚TQFN封装;工作温度范围-40～+125℃。
 

　　MAX16800的内部结构框图如图1所示。它由差动电流检测放大器(外部接电流检测电阻RSENSE)、误差放大器、MOSFET驱动器、调整管(N沟道功率MOSFET)、基准电压源、5V线性稳压电源、使能(片选)控制电路及过热关闭保护电路组成。

　　图1 MAX16800的结构框图

　　图中CIN、COUT是5V线性稳压器的输入、输出电容，LED1，LED2，…，LEDN为负载、RSENSE为电流检测电阻(负载电流ILED流过RSENSE时，在CS+及CS-两端产生的电压正比于ILED，此电压输入电流检测入大器)。

　　二、工作原理

　　其工作原理：上电后，若EN端施加高电平，电路工作，根据设定的ILED电流确定了相应的RSENSE值。在RSENSE两端产生的电压(ILED ×RSENSE)往CS+、CS-输入差动电流检测放大器，其输出电压正比于ILED;此电压输入误差放大器反相端，其同相端接基准电压，误差放大器的输出电压经升压式MOSFET驱动器来驱动调整管(N沟道MOSFET)，使有一定的VGS，保证相应的ID(即ILED)。

　　若VIN ↓→ILED ↓→ILED×RSENSE↓→电流检测放大器输出电压↓→ 误差放大器输出电压 ↑→升压式MOSFET驱动器的输出电压 ↑→VGS↑→ID↑(即ILED↑)。这个反馈控制回路保证负载电流ILED基本不变，实现恒流驱动LED。

　　 三、应用电路

　　图1就是多个串联LED的驱动电路。其中RSENSE与ILED的关系：

　　RSENSE="204mV"/ILED

　　ILED的范围为35～350mA。例如，ILED设定为200mA，RSENSE=1.02Ω,可取标准阻值1.0Ω(精度1%、1/4W)。

　　VIN大小与串联的LED数及其正向压降VF有关：

　　VIN≥NVF+ILED×RSENSE+1.2V

　　式中，N为LED数，VF为LED的正向电压，1.2V为MOSFET的管压降(在VIN<12V时要加1.5V)。因为ILED×RSENSE这一项很小，一般可略去。最小的VIN为6.5V，最大的VIN为 40V。

　　在调光时，可以在EN端输入低频PWM信号，改变其脉冲宽度(改变占空比)来调节LED的亮度(占空比大时亮度大)，如图2所示。

　　图2 PWM信号调光

　　一种用作闪光灯的电路如图3所示。在EN端加一个正脉冲时，LED发出闪光脉冲，脉冲电流值可大于连续工作电流350mA。

　　图3 闪光灯电路图