MAX8753：TFT LCD DC - DC轉換器的卓越之選

在電子設備中，TFT LCD（薄膜晶體管液晶顯示器）的廣泛應用對電源管理提出了更高的要求。MAX8753作為一款專為TFT LCD設計的四輸出DC - DC轉換器，以其出色的性能和豐富的功能，在眾多電源管理方案中脫穎而出。

文件下載：MAX8753.pdf

一、產品概述

MAX8753是一款集成電荷泵的TFT LCD DC - DC轉換器，能夠為有源矩陣TFT LCD提供所需的穩壓電壓。它集成了一個高功率升壓調節器（VMAIN）、兩個低功率電荷泵（VPOS和VNEG）以及一個低壓300mA線性調節器（VLOGIC）。

主要特點

1. 集成度高：包含3個集成DC - DC轉換器和1個LDO，滿足TFT LCD多電壓需求。
2. 高效性能：1MHz電流模式PWM升壓調節器，效率高達90%，輸出精度可達±1%。
3. 電荷泵優勢：正電荷泵無需外部二極管，可輸出高達+28V的電壓；負電荷泵可提供負輸出電壓。
4. 寬輸入范圍：輸入工作范圍為+2.6V至+5.5V，適應多種電源環境。
5. 低靜態電流：靜態電流僅0.8mA，有助于降低功耗。
6. 保護功能完善：具備內部電源排序、軟啟動、熱保護等功能，提高系統穩定性。
7. 超薄封裝：采用28引腳TQFN封裝，最大厚度0.8mm，適合超薄LCD面板設計。

二、應用領域

MAX8753適用于多種需要TFT LCD顯示的設備，如筆記本電腦、PDA、汽車導航顯示器和LCD監視器等。

三、引腳配置與功能

引腳配置

MAX8753采用28引腳TQFN封裝，各引腳具有特定的功能，如SUPP為正電荷泵電源電壓引腳，LX為功率MOSFET n溝道漏極和開關節點引腳等。

引腳功能

不同引腳承擔著特定的功能，如FB為升壓轉換器反饋輸入引腳，用于調節輸出電壓；FBP為正電荷泵反饋輸入引腳，可調節正電荷泵輸出電壓等。通過合理連接這些引腳，可以實現對各個輸出電壓的精確控制。

四、電氣特性

輸入電源

輸入電源范圍為+2.6V至+5.5V，輸入欠壓閾值典型值為2.3V。在不同工作模式下，輸入、SUPP和SUPN的靜態電流和關斷電流都有明確的參數范圍。

主升壓轉換器

輸出電壓范圍為VIN至13V，FB調節電壓典型值為1.245V，工作頻率為1.00MHz，具有良好的負載和線路調節能力。

正電荷泵

輸入電源范圍為7V至13V，輸出范圍為VSUPP至28V，工作頻率為0.25 x fOSC，FBP調節電壓典型值為1.250V。

負電荷泵

輸入電源范圍為7V至24V，FBN調節電壓典型值為250mV，工作頻率同樣為0.25 x fOSC。

邏輯線性調節器

輸出電壓可預設為2.5V或通過外部電阻調節，FBL調節電壓典型值為1.250V，具有一定的負載和線路調節能力。

參考電壓

參考電壓典型值為1.250V，可提供高達50μA的電流。

邏輯信號

LCDON和SHDN輸入具有特定的高低電平閾值，用于控制設備的開啟和關閉。

電源排序和故障保護

包括DLP電容充電電流、開啟閾值等參數，以及故障觸發時間和各輸出的故障跳閘電平，還有熱關斷閾值等。

五、典型工作特性

文檔中給出了一系列典型工作特性曲線，如升壓效率與負載電流的關系、升壓最大輸出電流與輸入電壓的關系等。這些曲線直觀地展示了MAX8753在不同工作條件下的性能表現，有助于工程師在設計中根據實際需求進行參數調整。

六、設計流程

主升壓調節器電感選擇

選擇電感時需要考慮最小電感值、峰值電流額定值和串聯電阻等因素，這些因素會影響轉換器的效率、最大輸出負載能力、瞬態響應時間和輸出電壓紋波。可以通過計算有效最大輸出電流，結合典型輸入電壓、最大輸出電流、預期效率和LIR（電感峰 - 峰紋波電流與平均直流電感電流的比值）來估算電感值。同時，要確保電感的飽和電流額定值和MAX8753的LX電流極限超過計算得到的峰值電流，直流電流額定值超過最大直流輸入電流。

輸出電容選擇

輸出電壓紋波由電容紋波和歐姆紋波組成，對于陶瓷電容，電容紋波通常占主導。選擇輸出電容時需要考慮電壓額定值和溫度特性。

輸入電容選擇

輸入電容可以減少從輸入電源汲取的電流峰值，降低噪聲注入。在實際應用中，由于源阻抗較低，輸入電容的值可以適當降低。

整流二極管選擇

由于MAX8753的高開關頻率，推薦使用肖特基二極管作為整流二極管，以確保快速恢復時間和低正向電壓。

輸出電壓選擇

通過連接電阻分壓器到相應的反饋引腳，可以調節主升壓調節器、正電荷泵和負電荷泵的輸出電壓。

環路補償

為了保證穩定性，需要在FB到GND之間添加一個由串聯電阻（RCOMP）和電容（CCOMP）組成的零極點對。通過調整RCOMP和CCOMP的值，可以優化瞬態響應。

電荷泵調節器設計

對于電荷泵調節器，需要選擇合適的飛跨電容、輸入電容、輸出電容和整流二極管。飛跨電容的值會影響電荷泵的源阻抗和輸出電流能力；輸入電容的值應不小于飛跨電容，并盡可能靠近相應引腳；輸出電容的大小可以根據所需的輸出紋波電壓進行估算；整流二極管可選擇低成本的硅開關二極管或肖特基二極管。

七、應用信息

功率耗散

MAX8753的最大功率耗散取決于芯片到環境的熱阻和環境溫度。主要的功率耗散部分包括升壓調節器、線性調節器和電荷泵。通過合理的設計和散熱措施，可以提高芯片的功率耗散能力。

PCB布局和接地

PCB布局對于MAX8753的正常工作至關重要。應盡量減小升壓調節器的高電流環路面積，創建獨立的功率地島和模擬地平面，并將反饋分壓器電阻靠近反饋引腳，同時注意旁路電容的放置和輸出電容與負載之間的走線等。

八、總結

MAX8753是一款功能強大、性能優越的TFT LCD DC - DC轉換器，為TFT LCD的電源管理提供了全面的解決方案。在實際設計中，工程師需要根據具體的應用需求，合理選擇電感、電容、二極管等元件，并優化PCB布局，以充分發揮MAX8753的性能優勢，確保系統的穩定性和可靠性。你在使用MAX8753進行設計時，是否也遇到過一些挑戰呢？歡迎在評論區分享你的經驗。