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CAT4238是一款DC / DC升压转换器

时间:2019-8-10, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

CAT4238是一款DC / DC升压转换器,可提供精确的恒定电流,非常适合驱动LED。在固定的操作1 MHz的开关频率允许器件小型使用值外部陶瓷电容器和电感器。连接的LED系列由外部电阻设定的稳压电流驱动R1。可以在很宽的范围内支持高达40 mA的LED电流输入电源电压高达5.5 V,是该器件的理想选择电池供电应用。 CAT4238高压输出舞台非常适合驾驶中型和大型面板显示器最多包含10个串联的白光LED。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。关断输入引脚允许设备处于省电模式,“零”静态电流。除了热保护和过载电流限制外,在“打开”期间,设备也进入非常低功率的操作模式

LED“故障情况。该设备采用薄型(1 mm)封装最大高度)5引脚薄SOT23封装,适用于太空

关键应用。

特征

驱动高压LED灯串(38 V)

效率高达87%

低静态接地电流0.6 mA

可调输出电流

1 MHz固定频率低噪声操作

软启动“浪涌”电流限制

关断电流小于1 A.

开路LED过压保护

1.9 V自动关机(UVLO)

热过载保护

薄SOT23 5引脚(1 mm最大高度)

这些器件无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准合规

应用

GPS导航系统

便携式媒体播放器

手持设备,数码相机

便携式游戏机

典型应用电路图

引脚说明

VIN是内部逻辑的电源输入。该设备是兼容电源电压低至2.8 V且最高可达5.5 V.建议使用小型旁路陶瓷电容(4.7 F)放置在VIN和GND引脚之间在设备附近。如果电源电压低于1.9 V,则设备停止切换。SHDN是关闭逻辑输入。当引脚绑定时低于0.4 V的电压,器件处于关断模式,几乎为零电流。当引脚连接到a时如果电压高于1.5 V,则启用该器件。GND是接地参考引脚。这个引脚应该是直接连接到PCB上的接地位置。SW引脚连接到内部CMOS的漏极

升压转换器的电源开关。电感和电感肖特基二极管阳极应连接到SW引脚。进入SW引脚的走线应尽可能短环路面积最小。过压检测电路连接到SW引脚。当电压达到40 V时,设备进入低功率运行模式,防止SW电压超过最大额定值。FB反馈引脚调节为0.3 V.连接电阻FB引脚和地之间设置LED电流

根据公式:

一世

LED 0.3 V

R1

下部LED阴极连接到FB引脚。

方框图

设备操作

CAT4238是固定频率(1 MHz),噪音低,提供恒定电流的感应升压转换器具有出色的线路和负载调节。该设备使用了SW引脚和SW之间的高压CMOS电源开关接地以激励电感器。当开关转动时关闭,电感器中存储的能量释放到负载中通过肖特基二极管。电源开关的开/关占空比在内部调整和控制以保持恒定的调节连接到反馈电阻两端的电压为0.3 V.反馈引脚(FB)。电阻器的值设置LED相应的电流(0.3 V / R1)。在初始上电阶段,占空比内部电源开关仅限于防止过度浪涌电流从而提供“软启动”模式操作。

使用锂离子电池供电时,该设备可以将20 mA的负载电流输入最多10个白色的串LED指示灯。对于更高的输入电压,LED电流可以是增加。在出现“开路LED”故障的情况下,在哪里

反馈控制环路变为开路,输出电压将变为开路继续增加。一旦此电压超过40 V,内部保护电路将变为活动状态并放置设备进入极低功率安全运行模式所在只有少量电能传输到输出端。这是通过每隔6秒钟对开关进行一次脉冲来实现的保持约1秒钟。包括热过载保护电路

防止设备在不安全的交界处运行温度高于150°C。如果发生热量过载情况下设备会自动关机等到结温降至130°C之前恢复正常操作。轻载运行在轻负载条件下(低于2 mA)和输入

电压高于5.0 V,CAT4238驱动10个LED,司机开始跳脉冲。虽然LED电流保持良好的调节,一些较低频率的纹波可能出现。

电容器

CAT4238只需要小型陶瓷电容器输入端为4.7 F,输出端为0.22 F.正常情况下条件,4.7 F输入电容就足够了。对于具有更高输出功率,更大输入的应用10 F的电容可能是合适的。 X5R和X7R电容器类型是理想的,因为它们的稳定性温度范围。

感应器

大多数情况下推荐使用47 H电感CAT4238应用程序。在效率为的情况下关键的,具有较低串联电阻的电感是首选。电流额定值为300 mA或更高的电感器建议用于大多数应用程序。墨田区CDC5D23B-470 47 H电感器的额定电流为490 mA和典型420 m的串联电阻(D.C.R.)。

肖特基二极管

肖特基二极管的额定电流必须超过流过它的峰值电流。肖特基二极管性能按其在a的正向电压进行评级给定当前。为了达到最佳效率,这个正向电压应尽可能低。响应由于驱动器工作在1 MHz,因此时间也很重要。中央半导体肖特基二极管CMDSH05-4(大约500 mA额定值)建议用于大多数应用。

LED电流设定

LED电流由外部电阻器R1设定连接在反馈引脚(FB)和地之间。该下面的公式给出了电阻器之间的关系和当前:

R1 0.3 V

LED电流

开启LED保护

如果出现“开路LED”故障,则CAT4238将继续提升输出电压输出电压达到之前的最大功率

大约40 V.一旦输出超过这个水平,内部电路立即将设备放入一个非常的位置低功耗模式,总输入功率限制为约6 mW(输入电流约为1.6 mA,3.6 V供应)。 SW引脚钳位在低于其最大值的电压额定电压为60 V.无需使用外部齐纳二极管在Vout和FB引脚之间。 额定电压为50 V的C2电容器需要防止在开路时发生任何过压损坏LED条件。

无齐纳开路LED保护

调光控制

有几种方法可用于控制LED亮度。

SHDN引脚上的PWM信号

LED亮度调光可以通过应用PWM来完成信号到SHDN输入。LED电流是重复的打开和关闭,使平均电流成比例到工作周期。占空比为100%,始终为SHDN高,对应于额定电流下的LED。下图显示1 kHz信号,占空比为50%SHDN引脚。 推荐的PWM频率范围是从100 Hz到2 kHz。

滤波的PWM信号

用作可变DC电压的滤波PWM信号可以控制LED电流。下图显示了PWM控制电路连接到CAT4238 FB引脚。PWM信号的电压摆幅为0 V至2.5 V.LED电流可以在0 mA至20 mA的范围内调暗。该

PWM信号频率可以从非常低的频率向上变化到100 kHz。


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