一)簡介:
RT9293 是一款高頻、異步的 Boost 升壓型 LED 定電流驅動控制器,其工作原理如下:
1)基本電路結構及原理


Boost 電路核心原理:基于電感和電容的特性實現(xiàn)升壓功能。當驅動信號使能,增強型 Nmos 管導通時,電感充電,電容兩端電壓為電源電壓,二極管防止電容放電;當 Nmos 管截止時,電感放電,其電動勢與電源串聯(lián)使電容兩端電壓抬高,從而實現(xiàn)升壓。
2) RT9293 內(nèi)部電路結構:
內(nèi)部集成了支持多達 10 只 WLED 串聯(lián)的背光應用和 OLED 供電的 MOSFET,還內(nèi)置了軟啟動功能以消除沖擊電流。其工作在 1MHz 的頻率下,允許使用小型的元器件,可簡化 EMI 問題。

3) 工作過程
使能與參考電壓產(chǎn)生:EN 引腳上升沿使能后,在 FB 端口會輸出一個參考電壓 VA,該參考電壓可根據(jù)使能引腳的占空比來調。當輸入 PWM 信號頻率小于 500Hz 時,VA 是一個 PWM 信號;輸入 PWM 信號頻率大于 500Hz 時,VA 相當于一個直流信號。VA 經(jīng)過一個推挽結構,將外部輸入的 PWM 轉換為同頻同占空比的高電平為 300mV 的 PWM 波,然后經(jīng)過一個低通濾波器得到。
1,電流控制:
提供給 LED 的電流由外部電流檢測電阻 RSET 所確定,ILED = VSET/RSET。在確定好 RSET 的阻值之后,通過控制反饋電阻上端的電壓就可以控制流過 LED 的電流。其可通過兩種方式接入 PWM 波進行調光,一是 PWM 接入 EN 引腳,通過改變內(nèi)部的參考電壓來控制外部反饋電壓的穩(wěn)定值;二是 PWM 接入 FB 引腳,需要用一個低通濾波器將 PWM 波轉成直流信號,然后接入通過一個電阻接入 FB 引腳,實現(xiàn)對 VSET 的控制。
2,反饋與調節(jié):
誤差放大器會回送反饋信號 FB,通過對輸出電流的監(jiān)測和反饋,與內(nèi)部參考電壓進行比較,然后根據(jù)比較結果調整 MOSFET 的導通占空比等參數(shù),從而實現(xiàn)對輸出電流和電壓的穩(wěn)定控制。當占空比低時會產(chǎn)生更大誤差,所以對 PWM 輸入信號的占空比有最低值要求。


3,保護機制
過壓保護:RT9293A 提供了 50V 的過壓保護,RT9293B 提供了 50V/20V 的過壓保護。當輸出電壓超過設定的過壓保護閾值時,芯片會采取相應的保護措施,如切斷輸出或調整輸出電壓等,以防止下游電路因過壓而損壞。
欠壓保護:當輸入電壓低于芯片的欠壓保護閾值時,芯片會停止工作或進入低功耗模式,以避免芯片在欠壓狀態(tài)下出現(xiàn)異常工作或損壞。
過溫保護:在芯片工作過程中,如果溫度升高到一定程度,超過了芯片的過溫保護閾值,芯片會自動降低工作效率或停止工作,待溫度降低到安全范圍內(nèi)后再恢復正常工作,以防止芯片因過熱而損壞。
二)實際電路和電流計算
1)5寸液晶屏背光參數(shù):


電流調節(jié)范圍:

這里驅動電流最大值過大,會影響液晶屏背光管的壽命。按照液晶屏背光LED參數(shù)計算為Imax = 42.5mA。所以應該調整電阻Rset=7.58R. 這樣,
Imax = 42.5mA,Imin=10.3mA.
調整后的電路圖如下:

2)7寸液晶屏背光參數(shù):

根據(jù)最大電流計算Imax = 212.5mA.
根據(jù)以上電路計算 電阻Rset=1.52R.
如此:電流調整范圍:Imax = 212.5mA. Imin = 51.2mA.
電路圖如下:

-- END --
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