新型6W四通道LED驱动器 CAT4106及其应用*

O 引言
CAT4106是安森美半导体公司新近推出的6W发光二极管(LED)驱动器，该器件集成有大功率DC―DC升压转换器，并带有片上诊断功能。CAT4106不但是一款多通道的升压型LED驱动器，也能够驱动4串、多达40个白光LED。其每串的电压可达36 V，总共可以输出6 W的LED驱动功率。
CAT4106内置诊断功能，设计人员可通过外部编程电阻来设定最低及最高电压限制，以确定LED串可接受的工作电压范围。该功能还可检测到任何不在开路或短路LED设定范围内稳流的通道，并将其标记在故障(FAULT)逻辑输出端。此外，CAT4106还具有热关断及过压保护(OVP)功能。该器件在175 mA电流时，其LED通道压降仅为500 mV。CAT4106具有PWM接口，可支持2 kHz的脉宽频率，即便器件完全偏置也能提供精确、高精度的调光控制。

1 CAT4106的主要特点
CAT4106内部集成有多通道的LED驱动器和大功率DC／DC转换器，可输出总共6 W的LED功率，以用于大功率面板的背光应用，同时可驱动四组匹配的LED串，并可通过一个外部电阻来实现对驱动电流的精确编程和控制。CAT4106的每个通道可为LED串输出高达36 V的电压。
利用CAT4106内置的诊断功能可自动调节输出电压，并可以最低的电压裕量来进行LED驱动，从而提升背光能效，减少电路板的占用空间。通过CAT4106的EN／PWM逻辑引脚可支持多种频率，从而控制高分辨率的调光比，保证器件在完全偏压的情况下，对PWM的准确调光控制。当EN／PWM引脚置低时，CAT4106会进入完全关断模式。四通道LED驱动器CAT4106的主要特点如下：
◇具有紧凑电流匹配的四路LED通道；
◇内部集成有DC／DC升压转换器；
◇具有可达6 W的LED输出功率；
◇效率可达92％；
◇具有低压差LED通道(175 mA时为500mV)；
◇带有高频率PWM接口(最高可达2 kHz)；
◇具有可调节的短路/开路LED保护功能；
◇LED的通道电流和电压可通过编程调节和控制：
◇具有热关断保护功能；
◇采用16引脚4X4的TQFN和带散热盘的TSSOP封装，符合RoHS规范要求。

2 CAT4106的引脚功能
CAT4106采用16引脚4X4的TQFN和带散热盘的TSSOP无铅封装，图1所示是其采用TSSOP封装的引脚排列图，各引脚功能如下：

VIN：CAT4106的电源电压输入端。VIN端的电压应在3~5．5 V的范围内，同时，在使用时，还应在该引脚的近端接一个O．1μF以上的小型陶瓷旁路电容。
EN／PWM：芯片使能及LED通道的PWM调光控制输入端。该端的逻辑高、低电平分别应设在1．3 V和0．4 V。应当说明的是，EN／PWM具有5 ms的迟延，也就是说，EN／PWM置低至少5 ms后，CAT4106才会进入“零”电流关断模式。CAT4106内部有200 kΩ的下拉电阻。RSET：REST电阻端，电压调节控制引脚。CAT4106可通过检测LED通道上的可编程电流的大小来自动调节电压。正常工作时，REST端的电压保持在1．2V，而且该端还能准确监测外部R1上的电流大小。REST端到LED上的电流传输比为100。
LEDl～4：LEDl～4的阴极终端。可为LED提供可调电流源，以满足驱动LED串所需的紧凑匹配连续电流要求。每个LED通道的驱动电流可达175mA。另外，各通道的偏置电压应不低于0．6V，以使其性能达到最佳。需注意的是：一旦CAT4106的EN／PWM置低，则所有通道将立即进入高阻态。