一種基于MAX16801A/B的LED燈驅動器

熊小剛

摘要：MAX16801A/B和MAX16802A/B是高亮度（HB）LED驅動器控制IC，內部包含了設計一個寬輸入范圍LED驅動器所需的全部電路，適合通用照明和顯示應用。MAX16801非常適合通用輸入（85～265V AC整流電壓輸入）LED驅動器，MAX16802適用于低輸入電壓（10.8～24V DC）LED驅動器。

關鍵詞：MAX16801;A/B;LED;驅動

一、MAX16801/MAX16802欠電壓鎖定

MAX16801/MAX16802具有一個輸入電壓UVLO/EN引腳。 UVLO門限電壓為+1.28V。只有在該引腳電壓大于+1.28V后電路才開始工作. UVLO電路可使CPWM比較器、LIM比較器、振蕩器以及輸出驅動器處于關斷狀態，以減少電流消耗。利用該ULNLO功能可設置輸入啟動電壓。分壓電阻R2和R3（見圖3）阻值的計算公式為：

選擇R3阻值時，應使UVL0/EN輸入偏置電流在R2上的壓降所產生的誤差最低。，（最大值），是電源啟動時的輸入電源電壓值。

其中，是UVL0/EN引腳的輸入電流，是UVLO/EN喚醒門限。

二、MAX16801自舉欠電壓鎖定

除了MAX16801/IAX16802均具有的外部可編程UVLO外，MA X16801還內置一個額外的自舉UVLO，在設計高壓LED驅動器時非常有用。這樣允許器件在初始上電時自行啟動。當高于自舉UVLO門限電壓+23.6V時，MAX16801開始啟動。啟動期間，UVLO電路保持CPWM比較器、LIM比較器、振蕩器以及輸出驅動器處于關斷狀態，以減小電流消耗。一旦達到+23.6V，UVLO電路啟動CPWM比較器、LIM比較器和振蕩器，并允許輸出驅動器開始開關操作。如果降至+9.7V以下，UVLO電路則關斷CPWM比較器、LIM比較器、振蕩器以及輸出驅動器，從而使MAX16801返回至啟動模式。

三、MAX16801啟動工作模式

在隔離式LED驅動器應用中，取自變壓器的第三繞組。然而，啟動時變壓器中沒有電能提供。因此，需要特定的自舉過程。圖1所示為啟動時IN和引腳上的電壓。

開始，和均為0V 。施加電源電壓之后，啟動電阻R1將C1充至某個中間電壓。此時，內部穩壓器開始向C2充電（見圖3）。在由R1提供的電流當中，MAX16801僅用45μA，其余輸入電流則為C1和C2充電。當電壓近似為+9.5V時，停止對C2充電，而C1兩端的電壓繼續上升，直到該電容上的電壓達到喚醒電壓+23. 6V為止。一旦大于自舉UVLO門限電壓，NDRV開始開關MOSFET，并向第二繞組和第三繞組傳輸電能。如果第三繞組輸出建立電壓高于+9.7V（自舉UVLO低端門限），則啟動過程完成，開始連續工作。

如果在啟動完成之前U IN降至+9.7V以下，則器件返回至低電流UVLO狀態。這種情況下，可增大C1來存儲足夠的電能，以便第三繞組上建立起足夠的電壓。

四、軟啟動

MAX16801/MAX16802的軟啟動特性可使LED電流在受控模式下沿斜坡上升。當脫離UVLO狀態后開始軟啟動過程。加至放大器同相節點的電壓在60ms的軟啟動時間內從O直線上升至+1.23V 。圖2顯示了0.5A的典型輸出電流在啟動過程中的變化情況?？勺⒁獾絃ED電流以階梯方式升高。這是由于采用了數字軟啟動技術。與其他器件不同的是，內置放大器的基準電壓是軟啟動的。這種方法能較好地控制LED電流。

五、N溝道MOSFET開關驅動器

NDRV引腳能驅動外部N溝道MOSFET。NDRV輸出由內部穩壓器（UCC）供電，該內部穩壓器在內部設置為約+9.5V。對于通用輸入電壓和帶有變壓器的應用而言，所采用的MOSFET必須能承受線電壓最高時的直流電平與變壓器一次側的反射電壓之和。對于大多數采用非連續Flyback拓撲的離線式應用而言，需要額定電壓為600V的MOSFET。NDRV吸入超過650m/1000mA峰值電流。所選擇的MOSFET產生的導能輸出和通損耗和開關損耗必須在可接受的范圍內。

六、內部誤差放大器

MAX16801/MAX16802包括一個內部誤差放大器，可用來非常精確地調節LED電流。例如，圖3所示的隔離式電源。 LED電流的計算公式為其中，。放大器的同相輸入端由內部連接至數字軟啟動電路，確保啟動過程中基準電壓緩慢上升，并將該基準電壓施加至該引腳。這樣可強制LED電流在所有狀態下都按照預定的方式有序地升高。

七、MAX16801用于高亮度LED驅動器的啟動時間考慮

IN旁路電容C1用于在電路剛剛喚醒時迅速提供工作電流。C1的尺寸和第三繞組的連接方式決定了它可用于啟動的周期數。大容值C1延長了啟動時間，但能在初始啟動階段提供更多電荷以支持更多的開關周期。如果C1的容值太小，那么NDRV將沒有足夠的時間開關MOS—FET9從而不能在第三繞組上建立足夠的電壓為器件提供電源，致使U IN降至+9.7V以下。器件返回UVLO狀態而不能啟動。 C1和C2需采用低泄漏電容。

假定在低電源電壓狀態下（85V AC輸入的通用離線式應用）仍要維持小于500ms的啟動時間，啟動電阻R1應能同時提供器件所需的最大啟動偏置電流（最差狀態下9 0 μA）和為C1、C2充電所需的電流。在預期的500ms啟動時間內，旁路電容C2必須被充電到+9.5V，而C1必須充電到+24V。