探索MAX16835：高電壓、350mA可調(diào)線性高亮度LED驅(qū)動(dòng)器

引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，LED照明應(yīng)用廣泛，而合適的LED驅(qū)動(dòng)器對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的照明至關(guān)重要。Maxim Integrated的MAX16835就是一款頗具特色的高電壓、350mA可調(diào)線性高亮度LED驅(qū)動(dòng)器。今天，我們就來深入了解一下這款驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)、性能及應(yīng)用。

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產(chǎn)品概述

MAX16835電流調(diào)節(jié)器的輸入電壓范圍為6.5V至40V，能夠?yàn)橐粋€(gè)或多個(gè)高亮度LED（HB LED）串提供高達(dá)350mA的總電流。其輸出電流可通過與LED串聯(lián)的外部電流檢測電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，使設(shè)計(jì)更加靈活。該驅(qū)動(dòng)器還具備使能輸入，可實(shí)現(xiàn)大范圍的“脈沖”調(diào)光，同時(shí)波形成形電路能有效降低EMI，差分電流檢測輸入則增強(qiáng)了抗噪能力。此外，它適用于需要高電壓輸入的應(yīng)用，能承受高達(dá)40V的汽車負(fù)載突降事件，片上傳輸元件在提供±3.5%輸出電流精度的同時(shí)，還能最大限度減少外部元件數(shù)量。

產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

寬工作電壓范圍

+6.5V至+40V的工作范圍，使其能適應(yīng)多種復(fù)雜的電源環(huán)境，尤其適合汽車等對(duì)電壓穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用場景。

可調(diào)LED電流

LED電流可在35mA至350mA之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，且輸出電流精度達(dá)到±3.5%，能滿足不同亮度需求的LED照明設(shè)計(jì)。

低 dropout 電壓

集成的傳輸元件具有低 dropout 電壓（典型值為0.55V），有助于降低功耗，提高能源效率。

多重保護(hù)功能

具備輸出短路保護(hù)、熱關(guān)斷保護(hù)等功能，能有效保護(hù)驅(qū)動(dòng)器和LED免受損壞，提高系統(tǒng)的可靠性。

5V 穩(wěn)壓輸出

提供+5V穩(wěn)壓輸出，具有4mA的源能力，可用于為外部電路供電，簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

低功耗設(shè)計(jì)

低關(guān)斷電源電流（典型值為35μA）和200mV的低電流檢測參考電壓，可降低功耗，延長電池續(xù)航時(shí)間。

減少 EMI

波形成形邊緣可減少PWM調(diào)光期間的輻射EMI，符合電磁兼容性要求。

小尺寸封裝

采用熱增強(qiáng)型5mm x 5mm、16引腳TQFN封裝，節(jié)省了電路板空間，適合小型化設(shè)計(jì)。

寬工作溫度范圍

-40°C至+125°C的工作溫度范圍，能適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。

電氣特性分析

電源電壓與電流

• 電源電壓范圍：6.5V至40.0V，確保了在不同電源條件下的穩(wěn)定工作。
• 接地電流：在負(fù)載電流為350mA時(shí)，典型值為1.28mA，最大值為3mA。
• 關(guān)斷電源電流：當(dāng)使能輸入電壓V_EN ≤ 0.6V時(shí)，典型值為35μA，最大值為70μA。

輸出電流相關(guān)特性

• 保證輸出電流：當(dāng)檢測電阻R_SENSE = 0.55Ω時(shí)，輸出電流為350mA。
• 輸出電流精度：在35mA < I_OUT < 350mA范圍內(nèi)，精度為±3.5%。
• dropout 電壓：在不同輸入電壓和負(fù)載條件下，dropout 電壓有所不同，但典型值為0.55V。
• 輸出電流壓擺率：電流上升和下降時(shí)均為7.8mA/μs。
• 短路電流：當(dāng)輸入電壓V_IN = 12V，V_CS+ = 0V時(shí)，短路電流在400mA至650mA之間。

邏輯輸入特性

• EN輸入電流：范圍為 -2.5μA至 -0.2μA。
• EN輸入電壓高：為2.8V。
• EN輸入電壓低：為0.6V。
• 開啟時(shí)間：從使能輸入上升沿到輸出達(dá)到90%的時(shí)間，典型值為110μs，最大值為350μs。

電流檢測特性

• 調(diào)節(jié)后的R_SENSE電壓：V_SENSE = V_CS+ - V_CS-，范圍為193mV至207mV，典型值為200mV。
• 輸入電流（CS+）：當(dāng)V_CS+ = 220mV時(shí)，典型值為2.7μA，最大值為7.0μA。
• 輸入電流（CS-）：當(dāng)V_CS+ = 220mV時(shí)，范圍為 -50μA至 -17.2μA。

熱過載與5V 穩(wěn)壓器特性

• 熱關(guān)斷溫度：典型值為+159°C。
• 熱關(guān)斷遲滯：為24°C。
• 5V穩(wěn)壓器輸出電壓：范圍為4.85V至5.20V，典型值為5.00V。
• 輸出電壓負(fù)載調(diào)整率：在0 < I_LOAD < 4mA時(shí)，為12mV/mA至20mV/mA。
• V5短路電流：當(dāng)V5 = 0V時(shí)，為15mA。

典型應(yīng)用場景

汽車領(lǐng)域

• 汽車內(nèi)飾照明：如地圖燈、禮貌燈和儀表盤照明，可提供穩(wěn)定、均勻的照明效果。
• 汽車外部照明：適用于尾燈和高位剎車燈等，確保在各種環(huán)境下的可見性。

  其他領(lǐng)域

• 應(yīng)急車輛警示燈：為應(yīng)急車輛提供高亮度、可靠的警示照明。
• 導(dǎo)航和海洋指示器：滿足在不同光照條件下的指示需求。
• 通用照明：可用于商業(yè)照明、家居照明等場景。
• 標(biāo)識(shí)、加油站雨棚和信標(biāo)：提供清晰、醒目的照明。

應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

編程LED電流

通過在CS+和CS-之間連接檢測電阻R_SENSE來設(shè)置LED電流，LED電流可通過公式ILED = V_SENSE / R_SENSE計(jì)算得出。這種方式利用了差分檢測放大器，可提供接地環(huán)路抗擾性和低頻噪聲抑制。

輸入電壓考慮

為確保驅(qū)動(dòng)器正常工作，最小輸入電壓必須滿足V_IN(MIN) ≥ V_SENSE(MAX) + V_FT(MAX)，其中V_FT(MAX)是所有串聯(lián)LED的總正向電壓。雖然該驅(qū)動(dòng)器可在低于+6.5V的電壓下工作，但輸出電流可能無法滿足完整的調(diào)節(jié)規(guī)格。

低頻PWM調(diào)光

MAX16835支持脈沖或斬波電流調(diào)光。為實(shí)現(xiàn)LED亮度的均勻性，建議采用PWM脈沖方式，使LED電流達(dá)到其額定值。有兩種產(chǎn)生PWM輸出的方法：一是在IN端保持恒定電壓的同時(shí)對(duì)使能輸入（EN）進(jìn)行脈沖操作；二是將EN連接到IN并同時(shí)對(duì)兩者進(jìn)行脈沖操作。這兩種方法都能產(chǎn)生調(diào)節(jié)幅度的PWM電流（可變占空比），從而控制LED亮度。

總結(jié)

MAX16835作為一款高性能的高亮度LED驅(qū)動(dòng)器，憑借其寬工作電壓范圍、可調(diào)電流、多重保護(hù)功能和低功耗設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，在汽車照明和其他通用照明領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)照明系統(tǒng)時(shí)，可充分考慮其特性和優(yōu)勢，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的LED驅(qū)動(dòng)方案。你在使用類似LED驅(qū)動(dòng)器時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。