AP3029變換器的WLED背光驅(qū)動電源設(shè)計

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 AP3029變換器的WLED背光驅(qū)動電源設(shè)計隨著數(shù)碼產(chǎn)品的飛速發(fā)展和迅速普及，數(shù)碼產(chǎn)品的內(nèi)部器件也面臨了更高的要求，由于大多數(shù)便攜式數(shù)碼產(chǎn)品例如手機，數(shù)碼相機，MP3， PMP以及數(shù)碼相框都會需要顯示模塊，其中的WLED背光驅(qū)動電源的設(shè)計也就越來越受到關(guān)注。它的性能會直接影響到顯示效果，顯示模塊的壽命及電池的待機時間。 近期，BCD新推出一款WLED驅(qū)動芯片-AP3029，此款芯片在WLED驅(qū)動電源設(shè)計和應(yīng)用方面有著較大的優(yōu)勢，它在保證性能的前提下，提高了工作頻率，開展了更高度的集成，減少了外圍器件的數(shù)量及尺寸，降低了系統(tǒng)的成本。下面將對AP3029在 WLED

2、驅(qū)動方面的應(yīng)用方案及關(guān)鍵參數(shù)做一下介紹。 一、AP3029簡介 AP3029 是將開關(guān)管與肖特基二極管集成在內(nèi)的PWM（脈沖寬度調(diào)制）模式的升壓型變換器。它僅通過幾顆外部器件-升壓電感，輸入，輸出電容，反應(yīng)電阻來完成對負(fù)載 WLED的驅(qū)動，且AP3029有著較高的頻率（1.2MHZ），這樣，還可以減小外部電感的尺寸，更加節(jié)省了系統(tǒng)的空間。 AP3029有著較其它同類產(chǎn)品更寬的輸入電壓范圍，可從2.5V到16V，大部分同類產(chǎn)品的輸入電壓只有6V，這樣可以使系統(tǒng)的使用范圍更廣泛。 AP3029正常工作時采用輸出恒定電流控制模式，它的輸出電流是通過內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓和外部的反應(yīng)電阻來控制。AP3029內(nèi)

3、部的基準(zhǔn)電壓較低，只有200mV，這在一定程度上降低了驅(qū)動損耗，提高了工作效率。 AP3029的輸出電壓是由負(fù)載WLED的串聯(lián)個數(shù)來決定的，如果輸出WLED出現(xiàn)斷路情況，AP3029會將輸出電壓自動拑位在27V，實現(xiàn)過電壓保護。 AP3029 內(nèi)部有軟啟動功能，在系統(tǒng)啟動時，輸出電壓變得很平滑，且輸入沖擊電流也得到了限制。 通過完善而可靠的保護功能，可以大幅度的提高系統(tǒng)的安全性和實用性。 二、AP3029的典型應(yīng)用方案 1. AP3029驅(qū)動串聯(lián)WLED應(yīng)用方案： 通常，小尺寸的顯示屏幕上需要26顆 WLED做背光，普通WLED一般工作在3.2V/20mA， 圖1即為基于AP3029設(shè)計的6顆

4、串聯(lián)WLED驅(qū)動電路。根據(jù)屏幕尺寸不同可以調(diào)整WLED的數(shù)目。 圖1. AP3029驅(qū)動串聯(lián)6顆WLED的典型應(yīng)用圖 AP3029 通過反應(yīng)電阻R1對WLED開展恒定電流驅(qū)動，ILED=VFB/R1。輸出電壓即為六顆WLED的正向電壓，6*3.2+0.2=19.4V。輸出功率為388mW。 該典型應(yīng)用方案的Spec如下表1所示： 表1. WLED串聯(lián)輸出的Spec 2. AP3029驅(qū)動并聯(lián)WLED應(yīng)用方案： 隨著便攜式數(shù)碼產(chǎn)品顯示屏幕尺寸的增大，顯示模塊所需要WLED的數(shù)量也隨之增加，這樣就對WLED驅(qū)動芯片的性能及驅(qū)動能力提出了更高的要求。 AP3029 驅(qū)動能力強的特點在大尺寸顯示屏的背

5、光驅(qū)動設(shè)計中得到了充分的發(fā)揮，由于大部分便攜式數(shù)碼產(chǎn)品都由鋰電池供電，單節(jié)鋰電池的輸出電壓范圍通常為 3.2V4.2V，所以，驅(qū)動6顆以上的WLED通常采取并聯(lián)驅(qū)動方式，將輸出電壓控制在合理的范圍內(nèi)。保證系統(tǒng)有更好的工作狀態(tài)。圖2即為 AP3029并聯(lián)驅(qū)動WLED典型應(yīng)用方案。 圖2. AP3029 驅(qū)動并聯(lián)10顆WLED的典型應(yīng)用圖 該應(yīng)用方案的Spec，如下表2所示。 基于AP3029變換器的WLED背光驅(qū)動電源設(shè)計 表2. WLED 并聯(lián)輸出的Spec 表3即AP3029在85OC下驅(qū)動10顆WLED時，輸出電流與反應(yīng)電壓VFB的關(guān)系。如果AP3029驅(qū)動能力足夠，VFB將會隨著輸出電流

6、的增大基本保持不變。 表3. 85OC 時AP3029驅(qū)動10顆WLED的輸出電流與反應(yīng)電壓的關(guān)系 在該典型應(yīng)用下，正常輸出電流為40mA，從表3的數(shù)據(jù)可以看出AP3029在85OC下驅(qū)動10顆WLED還會有一定的裕量。所以，AP3029 完全可以滿足驅(qū)動10顆WLED的要求。 在并聯(lián)方案中，值得注意的就是兩排WLED的電流匹配問題。假設(shè)直接將兩串WLED并聯(lián)，該拓?fù)錄Q定了兩串WLED的正向電壓之和。由圖3可知，WLED 的正向壓降VF存在一定的差異，且其工作點附近（IF=20mA）的動態(tài)阻抗很小。因此兩串WLED的正向電流會存在較大的差異。使輸出電流不能匹配。該情況會導(dǎo)致兩排WLED的亮度有明顯差異，嚴(yán)重的影響了顯示效果。 圖3，二極管正向電壓正向電流的關(guān)系 為了解決上述問題，可以在輸出端使用PNP對管來實現(xiàn)輸出電流的匹配。連接方式見圖3。在這里，要推薦使用集成PNP對管，且放大系數(shù)2，這樣可以保證兩個PNP管的特征參數(shù)基本一致，減小誤差，到達(dá)更好的均流效果。 表4給出了在不同的輸入電壓下，兩排WLED（每排五個WLED）在參加均流設(shè)計前后的電流分配情況。 表4，輸出電流的均流精度 在表4中可以看出輸出電流經(jīng)過均流設(shè)計后，電流分配情況有了本質(zhì)的提高。完全滿足WLED背光驅(qū)動中的電流匹配要求。 三、總結(jié) 以上所介紹的AP30