一种基于MAX16801A/B的LED灯驱动器

熊小刚

摘要：MAX16801A/B和MAX16802A/B是高亮度（HB）LED驱动器控制IC，内部包含了设计一个宽输入范围LED驱动器所需的全部电路，适合通用照明和显示应用。MAX16801非常适合通用输入（85～265V AC整流电压输入）LED驱动器，MAX16802适用于低输入电压（10.8～24V DC）LED驱动器。

关键词：MAX16801;A/B;LED;驱动

一、MAX16801/MAX16802欠电压锁定

MAX16801/MAX16802具有一个输入电压UVLO/EN引脚。 UVLO门限电压为+1.28V。只有在该引脚电压大于+1.28V后电路才开始工作. UVLO电路可使CPWM比较器、LIM比较器、振荡器以及输出驱动器处于关断状态，以减少电流消耗。利用该ULNLO功能可设置输入啟动电压。分压电阻R2和R3（见图3）阻值的计算公式为：

选择R3阻值时，应使UVL0/EN输入偏置电流在R2上的压降所产生的误差最低。，（最大值），是电源启动时的输入电源电压值。

其中，是UVL0/EN引脚的输入电流，是UVLO/EN唤醒门限。

二、MAX16801自举欠电压锁定

除了MAX16801/IAX16802均具有的外部可编程UVLO外，MA X16801还内置一个额外的自举UVLO，在设计高压LED驱动器时非常有用。这样允许器件在初始上电时自行启动。当高于自举UVLO门限电压+23.6V时，MAX16801开始启动。启动期间，UVLO电路保持CPWM比较器、LIM比较器、振荡器以及输出驱动器处于关断状态，以减小电流消耗。一旦达到+23.6V，UVLO电路启动CPWM比较器、LIM比较器和振荡器，并允许输出驱动器开始开关操作。如果降至+9.7V以下，UVLO电路则关断CPWM比较器、LIM比较器、振荡器以及输出驱动器，从而使MAX16801返回至启动模式。

三、MAX16801启动工作模式

在隔离式LED驱动器应用中，取自变压器的第三绕组。然而，启动时变压器中没有电能提供。因此，需要特定的自举过程。图1所示为启动时IN和引脚上的电压。

开始，和均为0V 。施加电源电压之后，启动电阻R1将C1充至某个中间电压。此时，内部稳压器开始向C2充电（见图3）。在由R1提供的电流当中，MAX16801仅用45μA，其余输入电流则为C1和C2充电。当电压近似为+9.5V时，停止对C2充电，而C1两端的电压继续上升，直到该电容上的电压达到唤醒电压+23. 6V为止。一旦大于自举UVLO门限电压，NDRV开始开关MOSFET，并向第二绕组和第三绕组传输电能。如果第三绕组输出建立电压高于+9.7V（自举UVLO低端门限），则启动过程完成，开始连续工作。

如果在启动完成之前U IN降至+9.7V以下，则器件返回至低电流UVLO状态。这种情况下，可增大C1来存储足够的电能，以便第三绕组上建立起足够的电压。

四、软启动

MAX16801/MAX16802的软启动特性可使LED电流在受控模式下沿斜坡上升。当脱离UVLO状态后开始软启动过程。加至放大器同相节点的电压在60ms的软启动时间内从O直线上升至+1.23V 。图2显示了0.5A的典型输出电流在启动过程中的变化情况。可注意到LED电流以阶梯方式升高。这是由于采用了数字软启动技术。与其他器件不同的是，内置放大器的基准电压是软启动的。这种方法能较好地控制LED电流。

五、N沟道MOSFET开关驱动器

NDRV引脚能驱动外部N沟道MOSFET。NDRV输出由内部稳压器（UCC）供电，该内部稳压器在内部设置为约+9.5V。对于通用输入电压和带有变压器的应用而言，所采用的MOSFET必须能承受线电压最高时的直流电平与变压器一次侧的反射电压之和。对于大多数采用非连续Flyback拓扑的离线式应用而言，需要额定电压为600V的MOSFET。NDRV吸入超过650m/1000mA峰值电流。所选择的MOSFET产生的导能输出和通损耗和开关损耗必须在可接受的范围内。

六、内部误差放大器

MAX16801/MAX16802包括一个内部误差放大器，可用来非常精确地调节LED电流。例如，图3所示的隔离式电源。 LED电流的计算公式为其中，。放大器的同相输入端由内部连接至数字软启动电路，确保启动过程中基准电压缓慢上升，并将该基准电压施加至该引脚。这样可强制LED电流在所有状态下都按照预定的方式有序地升高。

七、MAX16801用于高亮度LED驱动器的启动时间考虑

IN旁路电容C1用于在电路刚刚唤醒时迅速提供工作电流。C1的尺寸和第三绕组的连接方式决定了它可用于启动的周期数。大容值C1延长了启动时间，但能在初始启动阶段提供更多电荷以支持更多的开关周期。如果C1的容值太小，那么NDRV将没有足够的时间开关MOS—FET9从而不能在第三绕组上建立足够的电压为器件提供电源，致使U IN降至+9.7V以下。器件返回UVLO状态而不能启动。 C1和C2需采用低泄漏电容。

假定在低电源电压状态下（85V AC输入的通用离线式应用）仍要维持小于500ms的启动时间，启动电阻R1应能同时提供器件所需的最大启动偏置电流（最差状态下9 0 μA）和为C1、C2充电所需的电流。在预期的500ms启动时间内，旁路电容C2必须被充电到+9.5V，而C1必须充电到+24V。