深入剖析MAX17117評估套件：助力TFT - LCD應(yīng)用設(shè)計

在當今的電子設(shè)備中，TFT - LCD顯示技術(shù)無處不在。為了滿足這類應(yīng)用的設(shè)計需求，Maxim推出了MAX17117評估套件（EV kit）。作為電子工程師，我們有必要深入了解這款套件，以便在實際項目中更好地運用它。

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一、套件概述

MAX17117評估套件是一塊經(jīng)過全面組裝和測試的表面貼裝印刷電路板（PCB），專為有源矩陣、薄膜晶體管（TFT）液晶顯示器（LCD）應(yīng)用提供所需的電壓和功能。它集成了高性能升壓調(diào)節(jié)器、350mA低壓差（LDO）線性調(diào)節(jié)器、高速運算放大器、用于TFT柵極開啟電源的正電荷泵、用于TFT柵極關(guān)閉電源的負電荷泵，以及帶有柵極陰影控制的7輸出高壓電平轉(zhuǎn)換掃描驅(qū)動器。

1. 輸入電壓范圍

該套件可在+2.3V至+5.5V的直流電源電壓下工作，這使得它在電源選擇上具有較高的靈活性。

2. 輸出電壓

• 升壓開關(guān)調(diào)節(jié)器：從+2.7V輸入可提供至少250mA的+8.5V輸出。
• 正電荷泵：可提供至少20mA的+23V輸出。
• 負電荷泵：可提供至少10mA的 - 6V輸出。
• 運算放大器：配置為+4.25V，能夠提供典型值為200mA的短路輸出電流。

二、元件清單

套件中包含了多種電容、電阻、二極管、電感等元件，以下是部分關(guān)鍵元件介紹：

1. 電容

• 不同規(guī)格的陶瓷電容，如10μF、0.22μF、0.1μF等，用于濾波和儲能。
• 例如，Murata GRM21BR61A106K和TDK C2012X5R1A106K等型號的電容，在電路中起到穩(wěn)定電壓的作用。

2. 電阻

• 各種阻值和精度的電阻，如102k±1%、17.4k + 1%等，用于調(diào)節(jié)電路參數(shù)。
• 例如，通過選擇不同的反饋電阻R1和R2，可以調(diào)整升壓開關(guān)調(diào)節(jié)器的輸出電壓。

3. 二極管

• 肖特基二極管和齊納二極管，如Central Semi CMMSH1 - 40、Fairchild MM3Z6V2B等，用于整流和電壓鉗位。

4. 電感

• 10μH、1.85A、74.4mΩ的電感（6mm x 6mm x 3mm），Sumida CDRH5D28RHPNP - 100M，用于升壓電路。

三、快速啟動

1. 推薦設(shè)備

• 2.3V至5.5V、2A的直流電源
• 電壓表

2. 操作步驟

• 驗證跳線JU1的1 - 2引腳之間安裝了分流器。
• 確保SW1 DIP開關(guān)處于關(guān)閉位置。
• 將電源的正極連接到VIN焊盤，負極連接到PGND焊盤，并將VIN設(shè)置為+3V。
• 打開電源，驗證升壓開關(guān)調(diào)節(jié)器輸出（VMAIN）為+8.5V。
• 驗證柵極開啟電源（GHON）約為+23V。
• 驗證柵極關(guān)閉電源（VGL）約為 - 6V。
• 驗證高速運算放大器的輸出（VOUT）約為+4.25V。
• 驗證高壓掃描驅(qū)動器的輸出約為 - 6V（= VGL）。

四、硬件詳細描述

1. 升壓開關(guān)調(diào)節(jié)器

從+2.7V輸入可產(chǎn)生+8.5V輸出，并提供至少250mA的電流。通過選擇不同的反饋電阻，可以將輸出電壓調(diào)整到最高+15V。

2. 電荷泵

• 正電荷泵：由兩級組成，可產(chǎn)生約+23V的電壓，并提供高達20mA的電流。
• 負電荷泵：由單級組成，配置有分流齊納二極管，可產(chǎn)生約 - 6V的電壓，并提供高達10mA的電流。需要注意的是，加載GHON和VGL會按比例降低可用的VMAIN電流。

3. 運算放大器

輸出（VOUT）固定為+4.25V，也可以通過改變分壓器電阻來重新配置為其他電壓。

4. 高壓電平轉(zhuǎn)換掃描驅(qū)動器

帶有柵極陰影控制，用于驅(qū)動TFT面板柵極驅(qū)動器。其七個輸出在+35V（最大）和 - 15V（最小）之間擺動40V（最大），能夠快速驅(qū)動容性負載。在柵極陰影期間，CKH_輸出驅(qū)動器變?yōu)楦咦杩梗⑶耶斚鄳?yīng)的CK_輸入狀態(tài)為邏輯低時，連接在CKH_輸出的容性負載與RO或RE之間的內(nèi)部開關(guān)會閉合。

五、輸出電壓選擇

1. 升壓開關(guān)調(diào)節(jié)器輸出電壓（VMAIN）

通過反饋電阻R1和R2將輸出設(shè)置為+8.5V。若要生成其他輸出電壓（最高+15V），可選擇不同的外部分壓器電阻R1和R2。同時，改變VMAIN電壓設(shè)置會影響GHON和VGL電荷泵的輸出電壓，需要注意其電壓范圍和差值限制。

2. 運算放大器輸出電壓（VOUT）

運算放大器內(nèi)部配置為單位增益緩沖器，非反相輸入（POS）的電壓由分壓器電阻R4和R5設(shè)置為VMAIN的一半。若要將VOUT設(shè)置為其他電壓（最高VMAIN），可根據(jù)相應(yīng)公式選擇不同的分壓器電阻。

六、總結(jié)

MAX17117評估套件為TFT - LCD應(yīng)用提供了一個全面的解決方案。它集成了多種功能模塊，通過合理選擇元件和調(diào)整輸出電壓，可以滿足不同的設(shè)計需求。作為電子工程師，我們在使用該套件時，需要深入理解其工作原理和參數(shù)設(shè)置，以確保設(shè)計的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用類似評估套件時，是否也遇到過一些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。