ACT6357/ACT6358:高效40V升压WLED偏压电源

特征

•高效DC/DC WLED偏压电源

•内部40V，0.55Ω 功率MOSFET

•每串最多10个WLED

•两种峰值电流选项：

− ACT6357: 0.5A

− ACT6358: 1A

•支持模拟和PWM LED调光

•集成过电压保护（OVP）

•可编程软启动功能

•热关机

•逐周期过电流保护

•微型TDFN33-8封装

应用

•TFT液晶显示器

•智能手机

•便携式媒体播放器

•GPS/个人导航设备

一般说明

ACT6357和ACT6358升压DC/DC转换器通过外部可编程的恒定电流驱动白色LED。这些器件具有集成的40V功率MOSFET，能够串联驱动多达十个白色LED，提供固有的电流匹配以实现均匀的亮度。WLED亮度调节可以通过双功能引脚轻松实现，该引脚接受PWM或模拟调光控制信号。

ACT6357和ACT6358具有多种保护电路，包括集成过电压保护（OVP）、可编程软启动、逐周期限流和热关断保护电路。

ACT6357具有500mA的电流限制，而ACT6358具有1A的电流限制。这两个零件都有3mm x 3mm的8针TDFN33-8。

功能

控制方案

ACT6357和ACT6358使用最小关断时间、电流模式控制方案，在高占空比工作条件下实现出色的性能。这种控制方案仅在需要维持输出电压调节时启动开关循环，从而实现了非常高效的运行。

在每个开关周期中，N沟道功率MOSFET导通，增加电感器电流。当电感器电流达到电流限制（ACT6357为500mA，ACT6358为1A）或周期持续时间超过最大导通时间4µs时，开关周期终止。一旦MOSFET关断，它将保持关断至少320ns的最小关断时间，然后当误差比较器检测到输出超出调节增益时，开始另一次切换。

软启动

ACT6357和ACT6358包括可编程软启动功能，可用于优化启动时间和启动涌入电流之间的应用。通过在SS引脚和G之间连接电容器CSS来实现软启动。软启动持续时间可以通过以下方程式计算：

其中tSS是所需的软启动持续时间。在非典型应用中，使用0.1µF产生20ms的软启动时间。

过电压保护

ACT6357和ACT6358都包括监测OV引脚电压的内部过电压保护电路。当LED串中的一个LED作为开路故障时，过电压保护至关重要。当这种情况发生时，反馈电压降至零，控制以最大导通时间切换，导致输出电压持续上升，直到超过功率MOSFET的最大额定电压。ACT6357和ACT6358的过电压保护检测到这种情况，如果OV引脚的电压达到1.21V，开关将停止。

要设置最大输出电压，请将电阻分压器从输出节点连接到G，中心抽头为0V，并用以下方程式选择两个电阻器：

其中VOV是过电压检测阈值，ROV1是OV和G之间的电阻器，ROV2是从输出到OV引脚的电阻器。作为初步估计，OV阈值通常可以设置为串中LED数量的4V倍。

设置LED电流

通过适当选择连接在FB和G之间的反馈电阻器RFB来编程LED电流。要设置LED电流，请根据以下方程式选择电阻器：

其中VFB是FB反馈电压（在VBC=1.25V时通常为207mV），ILED是期望的最大LED电流。一旦通过RFB选择了LED电流，就可以通过BC引脚进行调整，以提供一种简单的LED调光方法。BC引脚支持模拟和PWM调光控制。

模拟调光控制

要实现模拟调光，请向BC施加0.1V至1.25V之间的电压。作为VBC函数的LED电流由下式给出：

BC可能被过度驱动，但驱动VBC高于1.8V会产生恒定的LED电流，该电流由下式给出：

直接PWM调光控制

ACT6357和ACT6358支持直接PWM调光控制，允许通过PWM信号调节LED电流，而无需外部RC网络。对于PWM调光，使用逻辑电平PWM信号驱动BC，以根据PWM占空比按比例缩放LED电流，由此产生的LED电流由下式给出：

为了获得最佳效果，请使用100Hz至10kHz范围内的PWM频率。

电感器选择

ACT6357和ACT6358专为4.7µH至47µH范围内的电感器而设计，在使用22µH至33µH时，在大多数操作条件下都能达到最佳效果。请记住，较大值的电感器通常会导致连续导通模式操作（CCM），并由于较低的峰值电流而产生更高的效率，而较小的电感器通常产生较小的占地面积，但以较低的效率为代价，这是由于较高的峰值电流（及其相关的I2R损耗）造成的。为了获得最佳效果，请选择直流电阻（DCR）较低的电感器，并确保选择饱和电流超过电流限制（ACT6357为500mA，ACT6358为1A）的电感器。

电容器选择

对于大多数应用，ACT6357和ACT6358只需要一个0.47µF的输出电容器。对于驱动6个或更少LED的电路，4.7µF的输入电容器通常是合适的。对于驱动6个以上LED的电路，可能需要10µF的输入电容器。

当选择较大的电感器导致CCM运行时，通过在OUT到FB之间添加一个小的前馈电容器可以提高稳定性和纹波。对于大多数应用来说，大约3000pF是一个很好的起点，尽管在使用6个或更多LED的应用中，可以使用更大的值来达到最佳效果。

建议在大多数应用中使用陶瓷电容器。为了获得最佳性能，请使用X5R和X7R型陶瓷电容器，它们在电压和温度下的电容退化较小。

二极管选择

ACT6357和ACT6358需要肖特基二极管作为整流器。选择一个正向电流（IF）比超过峰值电流限制（ACT6357为500mA，ACT6358为1A）且峰值重复反向电压（VRRM）额定值超过最大输出电压（通常由OV阈值设置）的低正向压降肖特基二极管。

关闭

ACT6357和ACT6358具有低电流停机模式。在关机模式下，控制电路被禁用，静态电源电流降至1µA以下。要禁用ACT6357和ACT6358，只需将EN驱动到逻辑低。要启用IC，请将EN驱动到逻辑高电平或将其连接到输入电源。

低输入电压应用

在输入电压范围较低的应用中，例如由2-3AA电池供电的应用，如果有合适的系统电源（如3.3V）为控制器供电，则仍可以使用ACT6357和ACT6358。在这种应用中，电感器可以直接连接到电池，而IC电源由系统电源提供。