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四输出开关稳压器功率大TFT显示器

来源:analog 发布时间:2024-01-08

摘要: LT1943是一款高度集成的四输出开关稳压器,设计用于为大型TFT液晶显示器(lcd)供电。

LT1943是一款高度集成的四输出开关稳压器,设计用于为大型TFT液晶显示器(lcd)供电。第一个降压开关稳压器提供一个具有高达2A电流的逻辑电压。另外三个稳压器是一个高功率升压稳压器,一个低功率升压稳压器和一个逆变稳压器,它们提供lcd所需的三个偏置电压,AV(DD), V(ON)和V(OFF)。选择开关稳压器,而不是线性稳压器,以适应宽输入电压范围(提供升压和降压功能),并尽量减少功耗。LT1943的宽输入范围,4.5V至22V,允许它接受各种电源,包括常用的5V, 12V和19V导轨。低调的28针TSSOP封装背面有一个外露的金属衬垫,以最大限度地提高热性能。

所有的稳压器都同步到1.2MHz的内部时钟,允许使用小型,低成本的电感器和陶瓷电容器。由于不同类型的面板可能需要不同的偏置电压,所有输出电压都是可调的,以获得最大的灵活性。可编程软启动能力包括在每个稳压器,以限制浪涌电流。

操作

图1显示了一个输入电压范围为8V至20V的4输出TFT液晶电源。第一个输出提供3.3V,最高2A,逻辑电源使用降压稳压器。第二个输出采用SEPIC转换器产生13V, 500mA AV(DD)偏置电源。另一个升压转换器和逆变器产生V(ON)和V(OFF)。


图1所示。四路输出TFT-LCD电源,输入电压范围8V-20V。

当电源第一次施加到输入,RUN-SS电容器开始充电。当其电压达到0.7V时,开关一使能。RUN-SS引脚的电容控制切换器1输出、V(LOGIC)和L1的涌流的斜坡速率。开关2、3和4由BIAS引脚控制,通常连接到V(LOGIC)。当BIAS引脚高于2.8V时,SS-234引脚上的电容开始充电,使能开关2、3和4。当AV(DD)达到其编程电压的90%时PGOOD大头针拉低了。

当AV(DD), V(OFF)和E3均达到其编程电压的90%或其编程电压时,C(T)定时器使能,20µa电流源开始对C(T)充电。当C(T)引脚到达1.1V时,输出PNP导通,将E3接至V(on)。图2显示了图1中电路的启动顺序。


图2。电源启动波形如图1。

如果稳压电压V(LOGIC), AV(DD), V(OFF)或E3中的一个下降超过10%,则内部PNP关闭以关闭V(ON)。这个动作保护面板,因为必须有V(ON)来打开TFT显示。每个稳压器都有一个频率折返振荡器,当其FB引脚为0V时,将开关频率降低到250kHz。这种频率折叠式特性降低了启动和过载时的平均电感电流,最大限度地减少了电源开关和外部元件的功耗。它还有助于Buck和SEPIC监管机构的短路保护。总体效率如图3所示。转换器使用所有陶瓷电容器,推荐使用X5R和X7R类型,因为这些材料在很宽的温度范围内保持电容。


图3。图1电源总电路效率(AV(DD)负载):500mA;V(ON)负载:30mA;V(OFF)负载:40mA)。

如果输入电压为5V,可以使用升压稳压器代替SEPIC来产生AV(DD)电源。随着升压拓扑效率的提高和输入电压的降低,整个电路效率提高到90%。的PGOOD引脚可以在升压调节器的输出端驱动可选的PMOS器件,在关机期间断开负载与输入的连接。

布局的考虑

仔细的PC板布局对正确操作很重要。承载高开关电流的路径应该短而宽,以最小化寄生电感。在降压稳压器中,该回路包括输入电容、内部功率开关和肖特基二极管。在升压调节器中,该回路包括输出电容、内部功率开关和肖特基二极管。在SEPIC变换器中,该回路包括内部电源开关、飞行电容、肖特基二极管和输出电容。保持所有回路补偿元件和反馈电阻远离高开关电流路径。LT1943引脚的设计是为了方便PCB布局。使用单独的接地走线将补偿元件和底部反馈电阻的接地回路连接到信号地(SGND引脚)。将SGND接在IC背面的电源接地上。从反馈电阻中心到对应FB引脚的走线尽量短。LT1943在IC的背面有一个暴露的地垫,以减少热阻。带多个通孔的接地面应放置在器件的下方和附近,以将热量从集成电路中传导出去。

结论

LT1943为TFT-LCD面板提供紧凑型电源解决方案。所有四个输出都来自开关稳压器,具有宽输入电压范围和最小功耗。所有四个电路只使用陶瓷电容器,以尽量减少纹波,尺寸和成本。

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