MAX1916：高性能低 dropout 恒流三通道白光 LED 偏置電源

在電子設(shè)備的照明設(shè)計(jì)中，白光 LED 因高效節(jié)能、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。而如何為白光 LED 提供穩(wěn)定、高效的偏置電源，是工程師們需要解決的重要問題。今天就來(lái)介紹一款由 MAXIM 推出的低 dropout 恒流三通道白光 LED 偏置電源——MAX1916。

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一、產(chǎn)品概述

MAX1916 是傳統(tǒng)白光 LED 設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)單鎮(zhèn)流電阻的高性能替代方案。它只需一個(gè)電阻就能為三個(gè) LED 設(shè)置偏置電流，且三個(gè) LED 的偏置電流匹配度可達(dá) 0.3%。在使能狀態(tài)下，其電源電流僅為 40μA，禁用時(shí)更是低至 0.05μA。與鎮(zhèn)流電阻相比，MAX1916 具有顯著優(yōu)勢(shì)，如更好的 LED 間偏置匹配、更低的電源電壓變化導(dǎo)致的偏置變化、更低的 dropout 電壓，在某些應(yīng)用中還能顯著提高效率。它采用節(jié)省空間的 6 引腳 Thin SOT23 封裝。

二、產(chǎn)品特性

低 dropout 電壓

在 9mA 負(fù)載下，dropout 電壓低至 200mV，能有效降低功耗，提高電源效率。

高偏置電流

每個(gè) LED 可提供高達(dá) 60mA 的偏置電流，滿足不同亮度需求。

精準(zhǔn)的電流匹配

LED 電流匹配度達(dá) 0.3%，確保三個(gè) LED 亮度一致，避免亮度不均的問題。

簡(jiǎn)單的亮度控制

通過(guò)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，可輕松實(shí)現(xiàn) LED 亮度控制。

低電源電流

使能時(shí) 40μA，禁用時(shí) 0.05μA，有效降低功耗，延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。

寬電源電壓范圍

支持 2.5V 至 5.5V 的電源電壓范圍，適用于多種電源系統(tǒng)。

熱關(guān)斷保護(hù)

當(dāng)芯片溫度過(guò)高時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)熱關(guān)斷保護(hù)，防止芯片損壞，提高系統(tǒng)可靠性。

小封裝尺寸

采用 6 引腳 Thin SOT23 封裝，高度僅 1mm，節(jié)省電路板空間，適合小型化設(shè)備設(shè)計(jì)。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

• 下一代無(wú)線手持設(shè)備：如智能手機(jī)、平板電腦等，為屏幕背光提供穩(wěn)定的照明。
• PDA、掌上電腦和手持終端：滿足這些設(shè)備對(duì)低功耗、高亮度照明的需求。
• 數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)：為拍攝提供充足的光線，保證拍攝效果。
• 電池供電設(shè)備：憑借其低功耗特性，延長(zhǎng)設(shè)備的電池使用時(shí)間。

四、電氣特性

工作電壓范圍

EN 引腳作為電源輸入，工作電壓范圍為 2.5V 至 5.5V。

欠壓鎖定閾值

當(dāng) EN 引腳電壓上升時(shí)，欠壓鎖定閾值為 2.2V 至 2.47V，具有 85mV 的遲滯。

SET 輸入電流范圍

SET 輸入電流范圍為 5μA 至 260μA，通過(guò)該電流可設(shè)置 LED 的偏置電流。

SET 到 LED 電流比

當(dāng) SET 輸入電流為 42μA 時(shí)，LED 電流與 SET 電流的比值為 207 至 253A/A。

SET 偏置電壓

當(dāng) SET 輸入電流為 42μA 時(shí)，SET 偏置電壓為 1.154V 至 1.276V。

SET 泄漏電流

在關(guān)閉狀態(tài)下，SET 引腳的泄漏電流很小，不同溫度范圍下有不同的最大值。

LED 間電流匹配

當(dāng) SET 輸入電流為 42μA 時(shí)，LED 間電流匹配度為 0.3% 至 5%。

最大 LED 灌電流

每個(gè) LED 引腳的最大灌電流為 60mA。

LED dropout 電壓

不同 SET 輸入電流下，LED dropout 電壓有所不同，具體數(shù)值可參考文檔中的表格。

LED 關(guān)閉時(shí)泄漏電流

在關(guān)閉狀態(tài)下，當(dāng) LED 引腳電壓為 5.5V 時(shí)，每個(gè) LED 引腳的泄漏電流很小。

輸入高低電壓

EN 引腳輸入高電壓（> 2.5V）使能設(shè)備，輸入低電壓（< 2.2V）禁用設(shè)備。

EN 輸入偏置電流

EN 引腳在不同電壓下的輸入偏置電流有相應(yīng)的范圍。

熱關(guān)斷溫度和遲滯

熱關(guān)斷溫度為 170°C，遲滯為 10°C。

五、引腳配置與功能

六、輸出電流設(shè)置

SET 引腳用于控制 LED 偏置電流，流入 LED1、LED2 和 LED3 的電流是流入 SET 電流的 230 倍。輸出電流計(jì)算公式為： [I{LED}= 230 frac{left(V{CTRL}-V{SET}right)}{R{SET}}] 其中 (V{SET}=1.215V)，(V{CTRL}) 是 1.8V 至 5.5V 之間的外部電壓，(R{SET}) 是連接在 (V{CTRL}) 和 SET 之間的電阻。

七、應(yīng)用信息

低成本、高效率解決方案

使用電池（單節(jié) Li+ 或三節(jié) NiMH 電池）直接為 LED 供電，這是成本最低、效率最高的架構(gòu)。由于白光 LED 正向電壓較高（3.3V），在電池電量接近耗盡時(shí)，LED 亮度可能會(huì)稍有下降。但與使用簡(jiǎn)單鎮(zhèn)流電阻相比，MAX1916 的電流調(diào)節(jié)架構(gòu)和低 dropout 電壓能大大減小這種影響。通過(guò) MAX1916 的使能功能可控制 LED 的開關(guān)。

亮度調(diào)節(jié)

使用 DAC 作為 (V_{CTRL})，可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié) LED 亮度，無(wú)需工廠校準(zhǔn)。電池（單節(jié) Li+ 或三節(jié) NiMH 電池）或穩(wěn)壓電源為 LED 供電。

現(xiàn)有 5V 電源電路

使用現(xiàn)有的系統(tǒng)穩(wěn)壓器（如 MAX684）為 LED 提供所需電壓，并為其他電路供電。由于白光 LED 正向電壓較高，使用 3.6V 至 5.5V 的穩(wěn)壓電源可提供足夠的電壓裕量，確保 LED 在任何電池電壓下保持恒定亮度。將現(xiàn)有穩(wěn)壓電源作為 (V_{CTRL})。

八、總結(jié)

MAX1916 是一款性能優(yōu)異的低 dropout 恒流三通道白光 LED 偏置電源，具有諸多優(yōu)點(diǎn)，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師可根據(jù)具體需求，合理選擇引腳配置、設(shè)置輸出電流，并結(jié)合不同的應(yīng)用方案，實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的 LED 照明系統(tǒng)。大家在使用過(guò)程中，是否遇到過(guò)類似芯片在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的適配問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。