CAT37点击型号即可查看芯片规格书
特征
•低静态接地电流(典型为0.5毫安)
•功率效率超过80%
•与LT1937兼容的引脚
•可调输出电流(高达40毫安)
•高频1.2 MHz操作
•输入电压降低至2.5 V
•低电阻(0.5)电源开关
•最多可串联4个白色LED
•关闭电流小于1A
•针对开路的负载故障保护
•低值外部组件
•薄型(1 mm)TSOT-23 5铅封装
•这些设备无铅、无卤素/BFR且符合RoHS
应用
•彩色LCD和键盘背光
•手机
•手持终端
•数码相机
•PDA/游戏
•便携式MP3播放器
说明
CAT37是一个DC/DC升压变换器,它提供一个可调节的输出电流。在1.2兆赫的恒定开关频率下操作,允许设备与非常小的值外部电感和陶瓷电容器一起使用。
CAT37的目标是驱动多个串联的白光发光二极管(led),并提供必要的调节电流来控制亮度和颜色纯度。外部电阻器R1控制输出电流电平。高达40毫安的LED电流可在2.5伏至7伏的输入电源电压范围内支持,使该设备成为电池供电应用的理想选择。
高电压输出级允许最多4个白色LED串联驱动。串联驱动提供固有电流匹配。
LED调光可以通过使用直流电压、逻辑信号或脉冲宽度调制(PWM)信号来完成。关闭输入引脚允许设备在“接近零”静态电流的情况下处于断电模式。
除了过电流限制保护外,该装置还包括检测电路,以确保对开路负载故障条件的保护。
该设备有一个低剖面(最大高度1 mm)5-铅TSOT-23封装。
典型应用电路
典型特征
(除非另有规定,否则车辆识别号=3.6 V,环境温度=25°C,CIN=4.7 F,COUT=1 F,L=6.8 H。)
操作
CAT37器件是一种高效、恒频、电流调节的白光led升压驱动器。
该装置包括开关和内部补偿回路,用于调节led中的电流。
通过检查框图,可以更好地理解操作。FB引脚调节为95 mV,通过外部电阻器的电流将LED中的调节电流设置为:
在保持LED电流调节的同时,CAT37升压转换器会自动调整FB引脚电压,使其尽可能低。低FB引脚电压确保高效率。
通过内部电源开关的电流被连续地逐周监测。如果超过电流限制,开关将立即关闭,在循环的剩余时间内保护设备。
可以通过切换SHDN管脚或拉动FB管脚高于95mv来实现PWM调光操作。
方块图
应用程序信息
电容器选择
输出端应采用低ESR(等效串联电阻)电容器,以减小输出纹波电压。多层陶瓷电容器的低ESR和小封装选项使它们成为了极好的选择。首选X5R和X7R电容器类型,因为它们在比Y5V或Z5U类型更宽的电压和温度范围内保持电容。大多数应用推荐使用1.0F输出电容器。
输出电容器C2的额定电压取决于串联驱动的LED数量。当驱动3或4个LED时,建议使用16 V陶瓷电容器。
最大高度/厚度为1 mm的低剖面陶瓷电容器可用于设计高度要求。陶瓷电容器也为输入电容器做出了很好的选择,它应该安装在尽可能靠近CAT37的地方。建议使用1F或4.7F输入电容器。表5列出了几个陶瓷电容器制造商。由于新产品和包装方案定期推出,请咨询制造商以获取详细信息。
二极管选择
肖特基二极管正向压降低,开关速度快,是高效率应用的理想选择。表6显示了几种不同的肖特基二极管,它们与CAT37配合得很好。确保二极管的额定电压大于输出电压。二极管仅在电源开关关闭时(通常小于三分之一次)导通电流,因此0.4 a或0.5 a二极管将足以满足大多数设计。
LED电流编程
LED电流通过一个连接到FB引脚的电阻器进行编程。FB引脚内部调节为95毫伏,这将流过R1和LED的电流设置为0.095/R1。为了获得最佳精度,建议使用1%或更好的电阻器。表7显示了几个典型的1%R1值。
对于其他LED电流值,使用以下公式选择R1。
大多数白光LED的最大电流为15至20毫安。一些更高功率的设计将使用两个平行的LED串来获得更大的光输出,从而导致30毫安到40毫安(两个15毫安到20毫安的串)流过R1电阻器。
带直流信号的LED调光
如图14所示,可通过施加可变直流电压使LED变暗。随着电压的增加,通过R1的电压降低,从而降低LED电流。电阻器R2和R3必须足够大,以便其电流(几十A)远小于LED电流,但远大于FB泄漏电流(I)。在0 V和2 V之间调整V时,图14所示的电阻器将LED电流设置在0毫安到15毫安之间。
带PWM信号的LED调光
脉宽调制亮度控制提供最宽的调光范围(大于20:1)。通过使用控制信号打开和关闭led,led在零电流或全电流下工作,但其平均电流随PWM信号占空比而变化。通常,使用5 kHz至40 kHz的脉冲宽度调制信号。
滤波后的脉宽调制信号用于使LED变暗,如图15所示。
除了提供最宽的调光范围外,脉宽调制亮度控制还确保整个调光范围内的“最纯”白色LED颜色。白色LED的真彩色随工作电流而变化,在特定正向电流(通常为15毫安或20毫安)下是“最纯”的白色。如果LED电流小于或大于该值,则发出的光变为蓝色。涉及彩色液晶显示器的应用程序可能会发现蓝色色调令人不快。
带逻辑信号的LED调光
对于需要以离散步骤调整LED亮度的应用,可以使用如图16所示的逻辑信号。R1设置最小LED电流值(当NMOS开关关闭时):
RINCR确定当外部NMOS开关打开时LED电流增加多少。
印刷电路板布局指南
CAT37是一种高频开关稳压器,在这里,适当的PCB板布局和元件放置可以最大限度地降低噪声和辐射,提高效率。为了最大限度地提高效率,CAT37设计具有快速的开关上升和下降时间。为了防止辐射和高频共振问题,将所有连接到开关管脚的记录道的长度和面积最小化,并在开关调节器下方使用接地平面。
开关管脚、肖特基二极管和电容C2信号通路应尽可能短。R1电阻器的接地连接应直接连接到GND引脚,不得与其他部件共用。
典型应用电路
包装尺寸