汽車顯示電源解決方案MAX16926：性能、設(shè)計(jì)與應(yīng)用全解析

在汽車電子領(lǐng)域，顯示屏的電源管理至關(guān)重要。今天要介紹的MAX16926，是一款專為現(xiàn)代汽車TFT顯示屏主電源軌設(shè)計(jì)的4通道電源管理IC，它與MAX20069結(jié)合，能為汽車顯示電源供應(yīng)需求提供雙芯片解決方案。下面將詳細(xì)介紹MAX16926的特點(diǎn)、參數(shù)以及應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

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1. 產(chǎn)品概述

1.1 主要功能

MAX16926集成了高壓降壓轉(zhuǎn)換器、高壓線性穩(wěn)壓器、低壓DC/DC轉(zhuǎn)換器和低壓線性穩(wěn)壓器，可將電池電壓轉(zhuǎn)換為3.3V、1.1V和1.8V等不同電壓，滿足汽車顯示屏不同模塊的供電需求。同時(shí)，它還集成了看門狗定時(shí)器，能有效防止代碼失控。

1.2 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

• 高集成度：提供完整的顯示電源解決方案，集成多個(gè)電源模塊，減少外部元件數(shù)量。
• 魯棒性與低EMI：具有可編程開(kāi)關(guān)頻率、內(nèi)部擴(kuò)頻振蕩器和壓擺率控制開(kāi)關(guān)等特性，降低電磁干擾。
• 保護(hù)功能完善：具備熱關(guān)斷保護(hù)，確保在高溫環(huán)境下安全運(yùn)行。
• 封裝緊湊：采用4mm x 4mm的TQFN20封裝，節(jié)省電路板空間。

2. 關(guān)鍵參數(shù)與性能

2.1 絕對(duì)最大額定值

2.2 電氣特性

• 輸入電壓范圍：3.5V - 36V（<1s時(shí)可達(dá)40V）
• 工作電源電流：無(wú)負(fù)載、無(wú)開(kāi)關(guān)、START = WAKE = 1時(shí)，典型值4.5mA
• 待機(jī)電源電流：START = WAKE = 0，僅LDO1無(wú)負(fù)載工作，V BATT = 12V時(shí)，典型值14.5μA
• 欠壓鎖定：上升閾值3 - 3.45V，下降閾值2.5 - 2.9V
• 熱關(guān)斷：上升閾值160°C，下降閾值140°C

2.3 各電源模塊特性

• 高壓降壓轉(zhuǎn)換器：輸出電壓3.234 - 3.366V（輸出電流0 - 1.2A），開(kāi)關(guān)頻率可通過(guò)RT引腳電阻設(shè)置，最大占空比98 - 99%。
• 低壓降壓轉(zhuǎn)換器：輸出電壓1.075 - 1.125V（輸出電流0 - 1.6A），開(kāi)關(guān)頻率2 - 2.2MHz。
• 高壓線性穩(wěn)壓器（LDO1）：輸出電壓3.234 - 3.366V（輸出電流0 - 50mA），電流限制100 - 300mA。
• 低壓線性穩(wěn)壓器（LDO2）：輸出電壓1.762 - 1.836V，電流限制175 - 320mA。

3. 引腳功能與配置

3.1 引腳描述

3.2 引腳配置

MAX16926采用TQFN 4mm x 4mm封裝，引腳布局合理，方便電路板設(shè)計(jì)。

4. 工作原理與序列

4.1 啟動(dòng)序列

當(dāng)START引腳置高時(shí)，啟動(dòng)上電序列。首先激活內(nèi)部偏置電路和邏輯，開(kāi)啟高壓降壓轉(zhuǎn)換器。當(dāng)V5達(dá)到電源良好水平時(shí)，開(kāi)啟PGATE輸出、低壓降壓轉(zhuǎn)換器和低壓LDO。當(dāng)所有輸出達(dá)到電源良好水平（PGATE輸出不監(jiān)測(cè)）時(shí)，PGOOD輸出置高，表示序列成功結(jié)束。

4.2 狀態(tài)控制

*除非RT引腳電阻值為110kΩ或150kΩ

5. 應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5.1 外部元件選擇

• 高壓降壓轉(zhuǎn)換器
  • 電感選擇：考慮電感值（L）、電感飽和電流（ISAT）和直流電阻（RDCR）。建議選擇30%的峰 - 峰紋波電流與平均電流比（LIR = 0.3），根據(jù)公式(L=(V{BATT}-V{V5})×V{V5}/(V{BATT}×F{SW}×I{OUTV5}×L_{IR}))計(jì)算電感值。確保電感峰值電流低于高壓降壓最小電流限制值（2.4A），電感飽和電流高于高壓最大電流限制值（4A）。
  • 輸出電容：2MHz開(kāi)關(guān)頻率時(shí)使用44μF輸出電容，400kHz開(kāi)關(guān)頻率時(shí)使用66μF輸出電容。
• 低壓降壓轉(zhuǎn)換器
  • 電感選擇：同樣選擇LIR = 0.3，根據(jù)公式(L=(V{V5}-V{V3})×V{V3}/(V{V5}×F{SW}×I{OUTV3}×L_{IR}))計(jì)算電感值。確保電感峰值電流低于低壓降壓最小電流限制值（1.8A），電感飽和電流高于低壓最大電流限制值（3.7A）。
  • 輸出電容：使用22μF輸出電容。

5.2 布局考慮

• 使用多層電路板，提高抗噪性和散熱能力。
• 在器件下方使用大面積連續(xù)銅平面，確保散熱良好。
• 保持高電流路徑短，特別是接地端。
• 保持電源走線和負(fù)載連接短，使用厚銅PCB提高滿載效率。
• 將BIAS旁路電容盡可能靠近BIAS引腳放置。

6. 典型應(yīng)用電路

文檔中給出了MAX16926 - HV Buck在400KHz和2MHz兩種工作頻率下的典型應(yīng)用電路，為實(shí)際設(shè)計(jì)提供了參考。

7. 總結(jié)

MAX16926是一款功能強(qiáng)大、集成度高的汽車顯示電源解決方案，適用于信息娛樂(lè)顯示屏、中央信息顯示屏和儀表盤等應(yīng)用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，合理選擇外部元件和優(yōu)化電路板布局是確保其性能穩(wěn)定的關(guān)鍵。各位工程師在實(shí)際應(yīng)用中，不妨根據(jù)具體需求靈活調(diào)整設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮MAX16926的優(yōu)勢(shì)。你在使用類似電源管理IC時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。