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特征
•输入电压范围：2.7V至5.5V
•四通道LED驱动器：
▪ 三模电荷泵
▪ 高达20毫安/通道
▪ 单线接口，易于控制
▪ 16电流水平
▪ 低至50μA的四个低电流设置
▪ 低电流模式下的低I（50μA）问
▪ >90%峰值效率
•双200毫安LDO
▪ 用户可编程输出：AAT 2845-EE
▪ 固定输出电压
•AAT2845-QG:2.8伏和1.5伏
•AAT2845-QI:2.8伏和1.8伏
•自动软启动
•过热保护
•3x4mm TQFN34-20包装
•-40°C至+85°C的温度范围
应用
•摄像机功能电源
•照相手机显示
•LCD模块
•白色LED背光
一般说明
AAT2845是一款高度集成的电源解决方案，适用于单电池锂离子液晶显示应用。它包括一个四通道LED背光驱动程序和两个集成的200mA LDO，作为显示器和相机相关芯片组的附加电源。
背光驱动器是一种低噪声、恒频电荷泵DC/DC转换器，使用三模负载开关（1X）、分数（1.5X）和倍频（2X）转换以最大限度地提高效率。四个通道中的每一个通道都能驱动高达20毫安的电流。
天空工厂的电线™ （简单串行控制™) 串行数字输入用于启用、禁用和设置每个LED的电流，16个可用设置降至50μA。低电流模式电源电流可低至50μA，以节省电源和保持高效率。
每个LED输出都配有内置的短路保护和自动禁用功能。内置软启动电路可防止启动过程中出现过大的浪涌电流。低电流关机功能可断开从输入端加载并将静态电流降低到小于1μA。
AAT2845提供无铅热增强20针3x4mm TQFN封装。
典型应用
典型特征
IN=3.6V；CIN=COUTA=COUTB=2.2μF；COUT=1μF；C1=C2=1.0μF；CBP=0.1μF；TA=25°C，除非另有说明。
典型值为TA=25°C。
功能框图
功能描述
AAT2845是一个集成的LCD显示应用解决方案，内置了一个用于白色LED背光的驱动程序和两个用于逻辑电源的LDO电压调节器。
背光驱动器是一个三模式负载开关（1X）和高效率（1.5X或2X）电荷泵设备。为了最大限度地提高功率转换效率，内部传感电路监测每个恒流接收器输入所需的电压，并根据输入电池电压和电流接收器输入电压设置负载开关和电荷泵模式。随着电池放电时间的推移，当四个电流接收器输入中的任何一个接近断开时，充电泵启用。充油泵最初以1.5X模式启动。如果电荷泵输出下降到足以使任何电流源输出接近下降，电荷泵将自动转换到2X模式。电荷泵只需要四个外部元件：两个1μF陶瓷电容器用于电荷泵飞行电容器（C和C）、一个1μF陶瓷输入电容器（C）和一个0.33μF至1μF陶瓷电荷泵输出电容器（C）。
四个恒流接收器输入（D1到D4）可以驱动四个单独的LED，每个LED的最大电流为20毫安。未使用的接收器输入必须连接到输出引脚；否则，该部件将仅在2X充电泵模式下工作。SCwire串行接口启用电荷泵并设置电流汇幅值。
恒流输出电平设置
根据前12个代码的对数刻度和后4个代码的单独低电流刻度，通过S2Cwire串行接口设置D1到D4的恒流接收器电平。由于输入D1到D4是真正独立的恒流汇，因此在任何给定输入上观察到的电压将由被驱动的LED的V和实际正向电压（V）之间的差来确定。
由于电流水平是可编程的，因此不需要PWM（脉冲宽度调制）或附加控制电路来控制LED亮度。此功能大大减轻了微控制器或系统IC管理LED或显示亮度的负担，允许用户“设置并忘记它”。通过其高速串行接口（>1MHz数据速率），LED电流驱动器可以连续更改，以使LED在平滑过渡中变亮或变暗（例如。，淡出）或以突然的步骤，给用户完全可编程性和实时控制LED亮度。
电流电平标度的最后四个代码采用减小的静态电流模式，以提高低电流设置效率。这种模式特别适用于低电流应用，在这种应用中，持续的低电流状态保持了相当长的时间。
串行接口
当前的接收器大小由Skyworks的SCwire串行数字输入控制。接口记录EN/SET管脚的上升沿，并将其解码成16种不同的状态。表1显示了16种可用的电流等级设置。
SCwire串行接口具有灵活的定时。数据可以在高于1兆赫或更慢的速度（如15千赫）下输入。应用数据后，EN/SET被保持在高位以锁定数据。一旦EN/SET在逻辑高状态下保持时间T（500μs），编程电流变为激活状态，内部数据寄存器重置为零。对于后续的当前级别编程，必须在EN/SET管脚上应用与所需代码相对应的上升边数。当EN/SET引脚保持在低位的时间超过T（500μs）时，AAT2845进入关机模式，并从输入中吸取小于1μA的电流。关闭期间，内部数据寄存器重置为零。
自动禁用功能
AAT2845中的充电泵为每个LED通道配备了自动禁用功能。在集成电路启用和启动后，通过每个接收通道强制测试电流为100μa（典型值）。如果特定DX引脚的电压没有下降到某个阈值，则信道将被禁用。此功能便于禁用未使用的通道或在LED故障短事件期间使用。
低压差调节器
AAT2845产品系列包括两个LDO线性调节器。调节器的输入电压与电荷泵相同，为2.7V至5.5V，并有一个通用的开/关控制输入ENLDO。对于AAT2845-EE，LDO输出电压通过电阻分压器从输出（OUTLDOA或OUTLDOB）设置到反馈输入（FBA或FBB）。电阻值的比值决定了LDO的输出电压。对于AAT2845-QG选项，LDOA内部设置为2.8V，LDOB内部设置为1.5V。对于AAT2845-QI选项，LDOA也为2.8V，LDOB内部设置为1.8V。
200毫安负载电流下的200毫伏低压差允许调节器保持输出电压调节。每个LDO稳压器可以提供高达200mA的连续负载电流，两个LDO都包括电流限制和热过载保护，以防止对负载或LDO造成损坏。
热保护
电荷泵有一个内置的热保护电路，如果模具温度上升到热极限以上，将关闭电荷泵和LDO，输出引脚短路时就是这种情况。
应用程序信息
LED选择
AAT2845专门用于驱动白色led。然而，器件设计将允许AAT2845驱动具有2.0V到4.7V正向电压规格的大多数类型的LED。LED应用可能包括用于显示背光、彩色（RGB）LED、红外（IR）二极管和任何其他需要由变化的输入电压产生的恒流源的负载的混合布置。由于D1到D4恒流接收器与可忽略的电压依赖性匹配，因此无论特定的LED正向电压（V）水平如何，恒流通道都将匹配。
AAT2845中的低漏电流接收器最大限度地提高了性能，使其能够驱动具有高正向电压的led。可以组合多个通道以获得更高的LED驱动电流，而无需复杂化。
器件开关噪声性能
AAT2845以大约1MHz的固定频率工作，以控制噪声并限制可能干扰蜂窝电话手机或其他通信设备的射频操作的谐波。在电荷泵的输入引脚上出现的反向注入噪声是20毫伏峰对峰，通常比基于电感的DC/DC升压变换器白光LED背光解决方案小十倍。AAT2845软启动功能可防止充电泵电路启动期间与浪涌电流相关的噪声瞬态效应。
关闭
由于sink开关是所有负载的唯一电源返回，因此在禁用所有sink开关时没有泄漏电流。要激活关机模式，将EN/SET输入保持在低位超过T（500μs）。在这种状态下，AAT2845通常从输入中提取小于1μA的电流。数据和地址寄存器在关机时重置为0。
AAT2845-EE LDO输出
电压编程
LDOA和LDOB的输出电压由外部电阻分压网络编程。如下图所示，R1和R2的选择是一个简单的问题。
R1是通过考虑反馈网络偏置电流和电阻值之间的折衷来选择的。较高的电阻值允许杂散电容成为电路性能的较大因素，而较低的电阻值会增加偏置电流并降低效率。
要选择合适的电阻值，首先选择R1，使反馈网络偏置电流合理。然后，根据期望的V，根据下面的方程计算R2。下面是一个计算示例。
选择R1为120K，从而产生1.2V/120K=10μa的小反馈网络偏置电流。期望输出电压为1.8V。根据此信息，R2由下式计算。
结果是R2=60K。由于60K不是标准的1%值，因此选择60.4K。根据该示例计算，对于V=1.8V，使用R1=120K和R2=60.4K。下面提供了示例输出电压和相应电阻值的表。
功率效率和设备评估
以下章节中的电荷泵效率讨论仅考虑电荷泵部分本身的效率。由于AAT2845独特的电路结构和设计，很难用输入功率与输出功率的比值来衡量效率。
由于AAT2845输出是纯恒流汇，通常驱动单个负载，因此很难测量给定输出（D1到D4）的输出电压，从而得出总输出功率测量值。对于任何给定的应用，白色LED正向电压水平可能不同，但输出驱动电流将保持恒定。
这使得在与其他白光LED驱动电路拓扑进行比较时，量化输出功率是一项困难的任务。量化设备总效率的更好方法是观察给定LED电流驱动水平下设备的总输入功率。对于给定的应用程序，最好的白光LED驱动器应该基于大小、外部组件数量、可靠性、工作范围和总能耗的权衡…而不仅仅是效率百分比。
AAT2845的效率可以在非常特定的条件下量化，并且取决于给定恒定电流设置下施加到输出D1到D4的负载上的输入电压与输出电压。根据在电流汇处感应到的电压和电压的组合，该装置将在负载下工作在切换模式。当任何一个感应到的电压接近下降时，该装置将在1.5X或2X电荷泵模式下工作。每种模式都会产生不同的效率值。有关每个操作模式的说明，请参阅以下两节。
1X模式效率
AAT2845 1X模式在任何时候都是可操作的，当V高于负载电压时，它可以单独工作以提高设备的功率转换效率。在1X模式下，电压转换效率定义为输出功率除以输入功率：
定义理想效率（）的表达式可以重写为：
-或者-
1.5倍和2倍电荷泵模式效率
AAT2845包含一个分数电荷泵，当V小于提供输出所需的电压时，该电荷泵将提高输入电源电压。效率（）可以简单地定义为一个线性电压调节器，其有效输出电压等于输入电压的1.5倍或2倍。理想1.5X电荷泵的效率（）通常可以表示为输出功率除以输入功率。
此外，对于理想的1.5X电荷泵，输出电流可以表示为输入电流的2/3。
定义理想效率（）的表达式可以重写为：
-或者-
对于输出为5V，输入为3.5V的电荷泵，理论效率为95%。由于内部开关损耗和IC静态电流消耗，实际效率可测量为93%。这些数字与从1毫安到100毫安的输出负载条件非常一致。当负载电流降到1毫安以下或当V电压接近V电压时，效率将大大降低。
同样的计算适用于2X模式，输出电流变成输入电流的1/2。
电容器选择
仔细选择四个外部电容C、C、C和C非常重要，因为它们会影响开启时间、输出纹波和瞬态性能。当使用低等效串联电阻（ESR）陶瓷电容器时，将获得最佳性能；一般来说，低ESR可定义为小于100m。在选择电容器时，所有四个电容器的1μF值是一个良好的起点。如果恒流接收器仅为小电流电平编程，则电容器尺寸可能减小。
电容器特性
与AAT 2845一起使用的所有其他类型的电容器相比，强烈推荐使用陶瓷合成电容器。陶瓷电容器比钽和铝电解电容器有许多优点。陶瓷电容器通常具有非常低的ESR、最低的成本、较小的PCB占地面积和非极化。低ESR陶瓷电容器有助于最大化电荷泵瞬态响应。由于陶瓷电容器是非极化的，它们不容易造成错误的连接损坏。
等效串联电阻
ESR是选择电容器时要考虑的一个重要特性。ESR是电容器内部的电阻，由引线、内部连接、尺寸或面积、材料成分和环境温度引起。对于陶瓷电容器，电容器ESR通常以毫欧姆为单位进行测量，对于钽或铝电解电容器，ESR的范围可以超过几欧姆。
陶瓷电容器材料
小于0.1μF的陶瓷电容器通常由NPO或C0G材料制成。NPO和C0G材料通常具有严格的耐受性，并且在温度下非常稳定。较大的电容值通常由X7R、X5R、Z5U或Y5V介质材料组成。大型陶瓷电容器（即大于2.2μF）通常可用于低成本Y5V和Z5U介质，但AAT2845应用通常不需要大于1μF的电容器。
电容面积是ESR的另一个贡献因素。与同等材料的小电容器相比，物理尺寸大的电容器的ESR更低。与封装尺寸较小的等值电容器相比，这些较大的器件可以改善电路的瞬态响应。
评估板用户界面
AAT2845评估板的用户界面由三个按钮和两个连接终端提供。该板通过提供外部电源并按下单个按钮或按钮组合来操作。下表显示了每个按钮或按钮组合的功能。
要给评估板供电，请将电源或电池连接到DC-和DC+端子。通过将J1跨接器定位到接通位置，关闭电路板的电源连接。红色LED指示灯表示已通电。
评估板是灵活的，这样用户可以从微控制器上断开使能线并应用外部使能信号。通过从J2和/或J3上卸下跳线，外部使能信号可以应用到板上。外部使能信号必须施加到每个J2或J3端子的ON引脚上。
当应用外部使能信号时，必须考虑电压水平。外部施加的电压不应超过施加在设备输入引脚上的电源电压（DC+）。
LDO负载可以直接连接到评估板。为了获得足够的性能，请确保在OUTA/OUTB和DC之间连接负载-而不是系统中的其他一些GND。
评估板布局
订购信息
包信息
所有尺寸单位为毫米。
1、XYY=程序集和日期代码。
2、样品库存通常保存在以粗体列出的零件号上。
3、无铅封装系列包括QFN、TQFN、DFN、TDFN和STDFN，由于制造工艺的原因，在引线端子的末端露出铜（未镀）。暴露铜边缘的焊角无法保证，也不需要确保底部焊料连接正确。
