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基于MAX8570的OLED升压变压器电源偏置电路设计

作者:时间:2010-12-08来源:网络收藏

(有极发光二极管),也称为OEL(有机电致发光器件)。这种器件具有自发光、清晰亮丽、轻薄、响应速度快、视角宽、低功耗、成本低廉、制造工艺简单等特点,问世以来一直被视为是继LCD之后最看好的显示器。目前,在蜂窝式移动电话、个人助理(PDA)、数码相机等领域中,得到了广泛的应用,但是偏置电路的要求非常严格,一般需要效率高、体积小、重量轻的,这种还应具有良好的电磁兼容性。

是MAXIM公司推出的OLED专用芯片。它不仅设计先进、功能完善、而且外围电路简单、使用非常灵活、是目前设计OLED偏置电路的一种理想器件。

变换器的特点及工作原理

变换器的特点

MAX8570变换器主要特点如下:
(1)该芯片将功率MOSFET、节能电路、控制逻辑电路以及保护电路集成在一起,从而简化了外围电路的设计,降低成本、增强系统的可靠性;

(2)工作频率高达800kHz,允许使用微型表贴元件;

(3)超低功耗:静态电流为25mA,在True shutdownTM模式下,消耗电流低至0.05μA(典型值);

(4)开路保护,能防止输出电容和负载损坏;

(5)允许采用锂电池供电,输出电压最高可达20V,可满足OLED偏置电路的高电压要求。

工作原理

(1)控制方式

图1所示是MAX8570的内部结构框图。当MAX8570上电时,其芯片内部的P沟道MOSFET导通,电源电压VCC经电感L1分成两路:一路送至内部N沟道MOSFET的漏极,另一路经VD1向C4充电。当N沟道MOSFET导通时,流经L1中的电流从零逐渐增大,同时将电能储存在L1中,一旦电流达到极限值,N沟道MOSFET将关断,L1中的电流经VD1对负载供电。该方式中的开关频率将随负载和电源电压的大小而变化,最高可达800kHz。


(2)关断(SHDN)

将SHDN引脚拉至低电平,器件将进入True shutdownTM模式(关断状态),在True shutdownTM模式下,电路的消耗电流低至0.05μA,输出端与输入端断开,LX引脚处于高阻状态,在传统升压变换器电路中,变换器在关断时,输出端与输入端将始终通过电感和续流二极管连接,以使负载从输入端吸取一定功率。MAX8570变换器具备真关断功能,在True shutdownTM模式下,它会利用一只P沟道MOSFET开关来断开输入端与输出端,从而消除关断时从输入端吸取的功率。

(3)单独给电感供电

该IC与电感可单独供电,电感电源电压范围为0.8-28V,图2所示是单独给电感供电的应用电路,这种电路结构应将SW引脚悬空,使电源直接接电感,此后输出端与输入端在关断时不再断开,但关断时,输出电压将比电感电源电压低一个二极管的压降。



(4)软启动

在使用True shutdownTM功能时,电路会缓慢开启内部P沟道开关的栅极,待完全打开SW后,内部N沟道开关才开始导通,这样可以避免产生浪涌电流,当VFB低于0.5V时,内部N沟道开关的关断时间将从1μs延长至5μs,以对浪涌电流进行控制。


(5)开路保护

当上端反馈电阻或外部二极管发生开路故障时,MAX8570变换器将立即停止开关动作,以避免输出电压过高而损坏输出滤波电容和负载。

OLED电源偏置电路的设计

极限电流值的设置

设计时,可根据下面公式来估算所需要的极限电流值:



式中,POUT(MAX)为负载最大功率;VBATT(MIN)为最小电源电压;POUT(MAX)为变换器最高输出电压。

输出电压设置
MAX8570的输出端与GND之间连接了一个电阻分压器,其中间点接FB的分压比决定了输出电压(电压调节范围为VCC-28V),若R2的取值范围为10-600KΩ,那么可根据下式计算R1:

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