新型6W四通道LED驅(qū)動(dòng)器 CAT4106及其應(yīng)用*

O 引言
CAT4106是安森美半導(dǎo)體公司新近推出的6W發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)器，該器件集成有大功率DC―DC升壓轉(zhuǎn)換器，并帶有片上診斷功能。CAT4106不但是一款多通道的升壓型LED驅(qū)動(dòng)器，也能夠驅(qū)動(dòng)4串、多達(dá)40個(gè)白光LED。其每串的電壓可達(dá)36 V，總共可以輸出6 W的LED驅(qū)動(dòng)功率。
CAT4106內(nèi)置診斷功能，設(shè)計(jì)人員可通過(guò)外部編程電阻來(lái)設(shè)定最低及最高電壓限制，以確定LED串可接受的工作電壓范圍。該功能還可檢測(cè)到任何不在開(kāi)路或短路LED設(shè)定范圍內(nèi)穩(wěn)流的通道，并將其標(biāo)記在故障(FAULT)邏輯輸出端。此外，CAT4106還具有熱關(guān)斷及過(guò)壓保護(hù)(OVP)功能。該器件在175 mA電流時(shí)，其LED通道壓降僅為500 mV。CAT4106具有PWM接口，可支持2 kHz的脈寬頻率，即便器件完全偏置也能提供精確、高精度的調(diào)光控制。

1 CAT4106的主要特點(diǎn)
CAT4106內(nèi)部集成有多通道的LED驅(qū)動(dòng)器和大功率DC／DC轉(zhuǎn)換器，可輸出總共6 W的LED功率，以用于大功率面板的背光應(yīng)用，同時(shí)可驅(qū)動(dòng)四組匹配的LED串，并可通過(guò)一個(gè)外部電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電流的精確編程和控制。CAT4106的每個(gè)通道可為L(zhǎng)ED串輸出高達(dá)36 V的電壓。
利用CAT4106內(nèi)置的診斷功能可自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓，并可以最低的電壓裕量來(lái)進(jìn)行LED驅(qū)動(dòng)，從而提升背光能效，減少電路板的占用空間。通過(guò)CAT4106的EN／PWM邏輯引腳可支持多種頻率，從而控制高分辨率的調(diào)光比，保證器件在完全偏壓的情況下，對(duì)PWM的準(zhǔn)確調(diào)光控制。當(dāng)EN／PWM引腳置低時(shí)，CAT4106會(huì)進(jìn)入完全關(guān)斷模式。四通道LED驅(qū)動(dòng)器CAT4106的主要特點(diǎn)如下：
◇具有緊湊電流匹配的四路LED通道；
◇內(nèi)部集成有DC／DC升壓轉(zhuǎn)換器；
◇具有可達(dá)6 W的LED輸出功率；
◇效率可達(dá)92％；
◇具有低壓差LED通道(175 mA時(shí)為500mV)；
◇帶有高頻率PWM接口(最高可達(dá)2 kHz)；
◇具有可調(diào)節(jié)的短路/開(kāi)路LED保護(hù)功能；
◇LED的通道電流和電壓可通過(guò)編程調(diào)節(jié)和控制：
◇具有熱關(guān)斷保護(hù)功能；
◇采用16引腳4X4的TQFN和帶散熱盤的TSSOP封裝，符合RoHS規(guī)范要求。

2 CAT4106的引腳功能
CAT4106采用16引腳4X4的TQFN和帶散熱盤的TSSOP無(wú)鉛封裝，圖1所示是其采用TSSOP封裝的引腳排列圖，各引腳功能如下：

VIN：CAT4106的電源電壓輸入端。VIN端的電壓應(yīng)在3~5．5 V的范圍內(nèi)，同時(shí)，在使用時(shí)，還應(yīng)在該引腳的近端接一個(gè)O．1μF以上的小型陶瓷旁路電容。
EN／PWM：芯片使能及LED通道的PWM調(diào)光控制輸入端。該端的邏輯高、低電平分別應(yīng)設(shè)在1．3 V和0．4 V。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，EN／PWM具有5 ms的遲延，也就是說(shuō)，EN／PWM置低至少5 ms后，CAT4106才會(huì)進(jìn)入“零”電流關(guān)斷模式。CAT4106內(nèi)部有200 kΩ的下拉電阻。RSET：REST電阻端，電壓調(diào)節(jié)控制引腳。CAT4106可通過(guò)檢測(cè)LED通道上的可編程電流的大小來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓。正常工作時(shí)，REST端的電壓保持在1．2V，而且該端還能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)外部R1上的電流大小。REST端到LED上的電流傳輸比為100。
LEDl～4：LEDl～4的陰極終端?？蔀長(zhǎng)ED提供可調(diào)電流源，以滿足驅(qū)動(dòng)LED串所需的緊湊匹配連續(xù)電流要求。每個(gè)LED通道的驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)175mA。另外，各通道的偏置電壓應(yīng)不低于0．6V，以使其性能達(dá)到最佳。需注意的是：一旦CAT4106的EN／PWM置低，則所有通道將立即進(jìn)入高阻態(tài)。