背光芯片工作原理LiuJun5/15/2023GeneralDescription

DC/DC分類

ChargePump工作原理技術(shù)指標(biāo)

實(shí)際應(yīng)用5/15/2023

DC/DC分類DC/DC是開關(guān)電源芯片。開關(guān)電源，指利用電容、電感的儲(chǔ)能的特性，通過可控開關(guān)〔MOSFET等〕進(jìn)行高頻開關(guān)的動(dòng)作，將輸入的電能儲(chǔ)存在電容〔感〕里，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電能再釋放給負(fù)載，提供能量。其輸出的功率或電壓的能力與占空比〔由開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間與整個(gè)開關(guān)的周期的比值〕有關(guān)。開關(guān)電源可以用于升壓和降壓。我們常用的DC-DC產(chǎn)品有兩種。一種為電荷泵〔ChargePump〕，一種為電感儲(chǔ)能DC-DC轉(zhuǎn)換器。本文主要講解電荷泵的工作原理。5/15/2023ChargePump工作原理

電荷泵為容性儲(chǔ)能DC-DC產(chǎn)品，可以進(jìn)行升壓，也可以作為降壓使用，還可以進(jìn)行反壓輸出。電荷泵消除了電感器和變壓器所帶有的磁場和電磁干擾。5/15/2023電荷泵是通過外部一個(gè)快速充電電容〔FlyingCapacitor〕，內(nèi)部以一定的頻率進(jìn)行開關(guān)，對電容進(jìn)行充電，并且和輸入電壓一起，進(jìn)行升壓〔或者降壓〕轉(zhuǎn)換。最后以恒壓輸出。在芯片內(nèi)部有負(fù)反響電路，以保證輸出電壓的穩(wěn)定，如上圖Vout，經(jīng)R1,R2分壓得到電壓V2，與基準(zhǔn)電壓VREF做比較，經(jīng)過誤差放大器A，來控制充電電容的充電時(shí)間和充電電壓，從而到達(dá)穩(wěn)定值。電荷泵可以依據(jù)電池電壓輸入不斷改變其輸出電壓。例如，它在1.5X或1X的模式下都可以運(yùn)行。當(dāng)電池的輸入電壓較低時(shí)，電荷泵可以產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)于輸入電壓的1.5倍的輸出電壓。而當(dāng)電池的電壓較高時(shí)，電荷泵那么在1X模式下運(yùn)行，此時(shí)負(fù)載電荷泵僅僅是將輸入電壓傳輸?shù)截?fù)載中。這樣就在輸入電壓較高的時(shí)候降低了輸入電流和功率損耗。5/15/2023

1.5X倍壓模式在第一階段，C1和C2串聯(lián)。假設(shè)C1=C2，那么電容充電直到電容電壓等于輸入電壓的一半VC1+-VC1-=VC2+-VC2-=VIN/2在第二階段，C1和C2并聯(lián)，連接在VIN和VOUT之間。

VOUT=VIN+VIN/2=1.5VIN5/15/2023PAM2701的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

5/15/2023圖中，除了標(biāo)柱的一只MOS管是NMOS外，其它六只都是PMOS。CLKin的輸入是1M左右的50%占空比的方波信號。C1,C2是ChargePump的電容，C3是輸出端接的電容。5/15/2023技術(shù)指標(biāo)SC604APAM2701PT4301廠商SEMTECHPAM華潤矽微封裝及尺寸MLPQ164mm*4mmQFN164mm*4mmQFN164mm*4mm輸入電壓范圍2.5~6.5V2.7~6.5V3~5.5V亮度控制方式PWM(3pins)，digital3pins3pins工作頻率250K1M1M工作模式1×，1.5，2×1×，1.5×1×，1.5×5/15/2023電流設(shè)定方式Iled＝487V/Rset驅(qū)動(dòng)燈的個(gè)數(shù)以及電流4LEDsat20mAEachUpto30mAperLed4LEDsat20mAEach關(guān)斷電流（uA）<7<1<1外圍充放電電容容值11uF1uFEMI(對射頻影響以及射頻對其影響)效率92％價(jià)格5/15/20235/15/2023PAM2701TypicalCharacteristics

V=3.6V,EN=Vin,R=24kΩ,C1=C2=1uF5/15/2023SC604TypicalCharacteristics

VTRANS1X=VF+VILED+[(#ofLEDsused)*ILED*1.2]VTRANS1.5X=【VF+VILED+[(#ofLEDsused)*ILED*16]】/1.5where,VFistheforwardLEDvoltagemeasuredfromanodetocathode,VILEDisthevoltageattheILEDpin,typicallyVILED=100mV,ILEDistheLEDcurrent.5/15/2023