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LCD屏偏压升压驱动器TP3915

      TP3915是TPMICRO公司发布的内部含有1.5MHz的固定频率振荡器,具有电流模式的PWM DC/DC转换器,并具有内部过压保护OVP功能,其开关电流达到500mA,外形为SOT23-5封装。

    1、TP3915的性能参数:
  输入电压范围:2.6~16V;
  关断电流:1uA;
  静态电流:3.5mA;
  开关电流:500mA;
  开关频率:1.5MHz;
  过压保护电压:29V;
  软启动时间:550uS;
  反馈检测电压:1.25V,反馈端输入电流典型值为45nA;
  具有SHDN功能,最高SHDN电压为1.5V;
  内建过压保护功能,过压保护为29V;
  内建软启动功能,以降低电路系统的浪涌电流。

  2、 TP3915的基本应用电路:


      图1 TP3915的基本应用电路


  输出电压通过下式计算:
  VO=1.25*(1+R1/R2)
  3、 TP3915对LCD屏W-LED驱动的设计思路:
  目前在5’-9’LED屏中,其LED的结构为3*5、3*7、3*9(LED串联数*LED并联数),这样,只需要给出3个LED串联时的点灯电压,就能够满足LED发光要求。

LCD屏的W-LED架构
图2 目前较流行的LCD屏的W-LED架构


  W-LED的正向压降典型值为3.3V,此时三个W-LED串联,其需要的电压为9.9V,由于LCD屏对每串联通路的W-LED电流规格为20mA,在每路的均流电阻上的压降约为0.2V,要达到LCD屏的点灯规格,此时整个LCD屏要求的输入电压为10.1V。
  这时,调整TP3915电路的分压电阻,即可以得到需要的电压值。
  输出电压的计算:
  VO=1.25*(1+R1/R2)
  TP3915对LCD屏W-LED的驱动电路:

TP3915对LCD屏W-LED的驱动电路

图3 TP3915对LCD屏W-LED的驱动电路

  4、 TP3915在LCD屏偏压电路的应用:
  (1)、TP3915正负电压产生电路(一)
     本电路结构简单,但V-比V+约低0.3V,输出电压通过分压电阻进行调节,计算公式:
  VO=1.25*(1+R1/R2)
  (2)、TP3915正负电压产生电路(二)
  本电路比上电路(一)多一个肖特基二极管,但正负电压较对称,输出电压通过分压电阻进行调节,计算公式:
  VO=1.25*(1+R1/R2)
  5、 TP3915的特点:
  TP3915的应用系统,属于非隔离型的DC/DC变换电路,能够在2.6~16V的电压条件下工作,输出的直流电压通过反馈端的分压电阻进行控制,得到负载所需的工作电压。
  6、 TP3915功耗及关断的控制:
  (一)TP3915的功耗
  由于TP3915的电路属于STEP UP的非隔离型的DC/DC变换电路,因此,其输入与输出的电压不能相差太小,否则会出现功能异常:
  对于LCD屏W-LED的驱动,其输出电压约为10V,当输入电压超过8.5V时,如果此时IC处于Shut Down状态,其输入电压会直接通过升压电感、肖特基二极管到达输出端,会使LCD屏W-LED微亮,出现电路不能关断的状态。,建议输入电压为5V。
  输入电压过高,还会导致TP3915的功耗增大,发热严重,进而触发内部的温度保护电路,使系统工作状态异常。
  (二)TP3915的关断控制:
  对于要求输入电压低于某个值而关断输出的电路,需要考虑对SHUN端的电压控制,以达到低压检测、关断IC工作的目的。
  7、 TP3915的优势
  TP3915是一个内部具有固定频率的振荡器,电流模式的PWM DC/DC转换器,其外围线路简单,驱动能力强,效率高。TP3915的开关电流达到500mA;当输入电压为5V、负载为9’LED背光屏时,输出效率达到86%;
  TP3915自身成本低,体积小(SOT23-5),占用PCB面积小;
  TP3915的外部仅需要6个元件,由于其高达1.5MHz的振荡频率,使得外围的电感、电容的值很小,整个电路的成本就非常低;
  TP3915应用灵活,可以提供显示屏所需的BIAS电压,既能够以恒压方式驱动LED背光屏, 也能够用于LCD屏的偏压的产生。
  8、 应用注意
  元件排布上,输入电容、振荡电感、分压电阻等尽量靠近TP3915,输入、输出的线路尽量粗短,输出二极管最好使用肖特基二极管,选取ESR小的电容,电感的线圈电阻要小,避免线路损耗大而降低其效率。
 

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