AP3029变换器的WLED背光驱动电源设计

1、【Word版本下载可任意编辑】 AP3029变换器的WLED背光驱动电源设计随着数码产品的飞速发展和迅速普及，数码产品的内部器件也面临了更高的要求，由于大多数便携式数码产品例如手机，数码相机，MP3， PMP以及数码相框都会需要显示模块，其中的WLED背光驱动电源的设计也就越来越受到关注。它的性能会直接影响到显示效果，显示模块的寿命及电池的待机时间。 近期，BCD新推出一款WLED驱动芯片-AP3029，此款芯片在WLED驱动电源设计和应用方面有着较大的优势，它在保证性能的前提下，提高了工作频率，开展了更高度的集成，减少了外围器件的数量及尺寸，降低了系统的成本。下面将对AP3029在 WLED

2、驱动方面的应用方案及关键参数做一下介绍。 一、AP3029简介 AP3029 是将开关管与肖特基二极管集成在内的PWM（脉冲宽度调制）模式的升压型变换器。它仅通过几颗外部器件-升压电感，输入，输出电容，反应电阻来完成对负载 WLED的驱动，且AP3029有着较高的频率（1.2MHZ），这样，还可以减小外部电感的尺寸，更加节省了系统的空间。 AP3029有着较其它同类产品更宽的输入电压范围，可从2.5V到16V，大部分同类产品的输入电压只有6V，这样可以使系统的使用范围更广泛。 AP3029正常工作时采用输出恒定电流控制模式，它的输出电流是通过内部的基准电压和外部的反应电阻来控制。AP3029内

3、部的基准电压较低，只有200mV，这在一定程度上降低了驱动损耗，提高了工作效率。 AP3029的输出电压是由负载WLED的串联个数来决定的，如果输出WLED出现断路情况，AP3029会将输出电压自动拑位在27V，实现过电压保护。 AP3029 内部有软启动功能，在系统启动时，输出电压变得很平滑，且输入冲击电流也得到了限制。 通过完善而可靠的保护功能，可以大幅度的提高系统的安全性和实用性。 二、AP3029的典型应用方案 1. AP3029驱动串联WLED应用方案： 通常，小尺寸的显示屏幕上需要26颗 WLED做背光，普通WLED一般工作在3.2V/20mA， 图1即为基于AP3029设计的6颗

4、串联WLED驱动电路。根据屏幕尺寸不同可以调整WLED的数目。 图1. AP3029驱动串联6颗WLED的典型应用图 AP3029 通过反应电阻R1对WLED开展恒定电流驱动，ILED=VFB/R1。输出电压即为六颗WLED的正向电压，6*3.2+0.2=19.4V。输出功率为388mW。 该典型应用方案的Spec如下表1所示： 表1. WLED串联输出的Spec 2. AP3029驱动并联WLED应用方案： 随着便携式数码产品显示屏幕尺寸的增大，显示模块所需要WLED的数量也随之增加，这样就对WLED驱动芯片的性能及驱动能力提出了更高的要求。 AP3029 驱动能力强的特点在大尺寸显示屏的背

5、光驱动设计中得到了充分的发挥，由于大部分便携式数码产品都由锂电池供电，单节锂电池的输出电压范围通常为 3.2V4.2V，所以，驱动6颗以上的WLED通常采取并联驱动方式，将输出电压控制在合理的范围内。保证系统有更好的工作状态。图2即为 AP3029并联驱动WLED典型应用方案。 图2. AP3029 驱动并联10颗WLED的典型应用图 该应用方案的Spec，如下表2所示。 基于AP3029变换器的WLED背光驱动电源设计 表2. WLED 并联输出的Spec 表3即AP3029在85OC下驱动10颗WLED时，输出电流与反应电压VFB的关系。如果AP3029驱动能力足够，VFB将会随着输出电流

6、的增大基本保持不变。 表3. 85OC 时AP3029驱动10颗WLED的输出电流与反应电压的关系 在该典型应用下，正常输出电流为40mA，从表3的数据可以看出AP3029在85OC下驱动10颗WLED还会有一定的裕量。所以，AP3029 完全可以满足驱动10颗WLED的要求。 在并联方案中，值得注意的就是两排WLED的电流匹配问题。假设直接将两串WLED并联，该拓扑决定了两串WLED的正向电压之和。由图3可知，WLED 的正向压降VF存在一定的差异，且其工作点附近（IF=20mA）的动态阻抗很小。因此两串WLED的正向电流会存在较大的差异。使输出电流不能匹配。该情况会导致两排WLED的亮度有明显差异，严重的影响了显示效果。 图3，二极管正向电压正向电流的关系 为了解决上述问题，可以在输出端使用PNP对管来实现输出电流的匹配。连接方式见图3。在这里，要推荐使用集成PNP对管，且放大系数2，这样可以保证两个PNP管的特征参数基本一致，减小误差，到达更好的均流效果。 表4给出了在不同的输入电压下，两排WLED（每排五个WLED）在参加均流设计前后的电流分配情况。 表4，输出电流的均流精度 在表4中可以看出输出电流经过均流设计后，电流分配情况有了本质的提高。完全满足WLED背光驱动中的电流匹配要求。 三、总结 以上所介绍的AP30