michael bairanzade 安森美半導(dǎo)體 白色led二極管要求較高的3.50v正向電壓，因此不可能直接連接到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的便攜式電池電壓。而且這些二極管必須用一個(gè)恒流供電，并按照制造商的規(guī)格。 為了滿足這一需要，安森美半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)了一系列白色led應(yīng)用產(chǎn)品。在這個(gè)系列中，ncp5007是基于升壓的結(jié)構(gòu)，負(fù)載電流由圖1所示的模擬反饋環(huán)監(jiān)控和穩(wěn)定。 圖 1 : 典型的應(yīng)用原理圖 最大22v的輸出可以供五個(gè)led串聯(lián)使用。因此，幾乎所有類型的便攜式背光系統(tǒng)可以由此芯片供電。 流進(jìn)二極管的平均電流根據(jù)式1由電阻r1穩(wěn)定： vref電壓在內(nèi)部設(shè)為達(dá)至200mv，這個(gè)較低的值能減少檢測(cè)電阻的損耗，并且盡可能的節(jié)約電池能量。亮度可以用加到引腳3的數(shù)字控制( en 信號(hào))， 或通過(guò)連接到fb，引腳1網(wǎng)絡(luò)的外部pwm 信號(hào)調(diào)節(jié)。在這種情況下需作進(jìn)一步的工程，以便正確設(shè)置反饋網(wǎng)絡(luò)和pwm信號(hào)提供的調(diào)制 。ncp5007 數(shù)據(jù)表提供了這種工作模式的細(xì)節(jié)。 電感計(jì)算 除了硅芯片以外，直流-直流轉(zhuǎn)換器的效率還取決于所選的電感，以處理給定電池電壓范圍的功率。這種元件的esr大大影響了轉(zhuǎn)換器的工作和效率，尤其是在低輸入電壓電源時(shí)。 直流-直流轉(zhuǎn)換器有兩個(gè)工作周期 (參見(jiàn)圖2) - 周期#1 :時(shí)間 t1 = 導(dǎo)通時(shí)間，能量在電感中積累 - 周期#2 :時(shí)間 t2 = 斷開(kāi)時(shí)間，能量傳輸?shù)截?fù)載 電感值根據(jù)工作周期、集成電路參數(shù)、負(fù)載和電源條件進(jìn)行計(jì)算。 流進(jìn)電感的峰值電流由ncp5007 數(shù)據(jù)表規(guī)定： - ipeak : 最大峰值電流，內(nèi)部限制為350 ma。 - iv : 由時(shí)間t2限定的谷值極限，內(nèi)部設(shè)置在320 ns。 首次起動(dòng)

     正常工作

     圖2 : 直流-直流轉(zhuǎn)換器的理論周期和波形 在正常工作情況下，芯片以連續(xù)模式工作，如圖2所示。根據(jù)式2，并且假設(shè)在最差情況下仍為連續(xù)模式，可以導(dǎo)出電感值如式3所示為： 其中： - vo : 最大輸出電壓 - vbat : 輸入電壓電源 - vf : 外部二極管正向電壓 - t2 : off開(kāi)斷時(shí)間 - di : 電感電流變化 實(shí)例 : 假設(shè)一個(gè)3.6v的典型電池，最小為2.90v，五個(gè)led二極管串聯(lián)，10 ma 的平均電流供電： mh

     但是，必須注意到集成電路的彌散，特別是時(shí)間 t2 / off 和峰值電流電平。考慮了這些參數(shù)，那么： mh

     選擇22µh的最接近規(guī)范化值以確保在電路參數(shù)完全彌散下能工作。而且，磁芯需要電流isat高于瞬態(tài)產(chǎn)生的峰值電流。 另一方面，必須考慮電感的串聯(lián)電阻esr ，以在低電池電壓時(shí)工作。此外，這樣的esr值會(huì)影響轉(zhuǎn)換器的通用效率。串聯(lián)電阻產(chǎn)生的電壓降將從電池電源電壓中扣除，從而減小了轉(zhuǎn)換器可以使用的總能量。實(shí)際上，推薦使用esr小于 1 w.的電感。基于以上的例子，種類 744042-220, we-tpc/m或744500-220/f滿足限制條件。種類744031-220/s可以選用，但可能出現(xiàn)飽和電流臨界的情況。 印刷電路板(pcb)布局 在設(shè)計(jì)時(shí)，包括pcb布局中，必須考慮此類轉(zhuǎn)換器中產(chǎn)生的較大的瞬變，以把輻射電磁場(chǎng)和耦合到周圍信號(hào)的噪聲減到最低。 圖3 : 典型的pcb布局 必須確保引腳1 ( fb ) 不受流進(jìn)接地返回引腳2的噪聲干擾。實(shí)際上，引腳1直接連到用于調(diào)節(jié)環(huán)路的內(nèi)部運(yùn)算放大器上，此引腳上存在的任何噪聲會(huì)產(chǎn)生誤差電壓，造成負(fù)載電流的不穩(wěn)定。 而且，必須使用低esr的陶瓷電容 (或者等效產(chǎn)品)，以避免瞬變中產(chǎn)生大的過(guò)壓脈沖尖峰。特別是不能使用廉價(jià)的電解電容器，強(qiáng)烈建議選擇陶瓷電容器或其它具有期望的低串聯(lián)電阻的電容器。