MAX8753：TFT LCD DC - DC轉(zhuǎn)換器的卓越之選

在電子設(shè)備中，TFT LCD（薄膜晶體管液晶顯示器）的廣泛應(yīng)用對(duì)電源管理提出了更高的要求。MAX8753作為一款專為TFT LCD設(shè)計(jì)的四輸出DC - DC轉(zhuǎn)換器，以其出色的性能和豐富的功能，在眾多電源管理方案中脫穎而出。

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一、產(chǎn)品概述

MAX8753是一款集成電荷泵的TFT LCD DC - DC轉(zhuǎn)換器，能夠?yàn)橛性淳仃嘥FT LCD提供所需的穩(wěn)壓電壓。它集成了一個(gè)高功率升壓調(diào)節(jié)器（VMAIN）、兩個(gè)低功率電荷泵（VPOS和VNEG）以及一個(gè)低壓300mA線性調(diào)節(jié)器（VLOGIC）。

主要特點(diǎn)

1. 集成度高：包含3個(gè)集成DC - DC轉(zhuǎn)換器和1個(gè)LDO，滿足TFT LCD多電壓需求。
2. 高效性能：1MHz電流模式PWM升壓調(diào)節(jié)器，效率高達(dá)90%，輸出精度可達(dá)±1%。
3. 電荷泵優(yōu)勢(shì)：正電荷泵無(wú)需外部二極管，可輸出高達(dá)+28V的電壓；負(fù)電荷泵可提供負(fù)輸出電壓。
4. 寬輸入范圍：輸入工作范圍為+2.6V至+5.5V，適應(yīng)多種電源環(huán)境。
5. 低靜態(tài)電流：靜態(tài)電流僅0.8mA，有助于降低功耗。
6. 保護(hù)功能完善：具備內(nèi)部電源排序、軟啟動(dòng)、熱保護(hù)等功能，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
7. 超薄封裝：采用28引腳TQFN封裝，最大厚度0.8mm，適合超薄LCD面板設(shè)計(jì)。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

MAX8753適用于多種需要TFT LCD顯示的設(shè)備，如筆記本電腦、PDA、汽車導(dǎo)航顯示器和LCD監(jiān)視器等。

三、引腳配置與功能

引腳配置

MAX8753采用28引腳TQFN封裝，各引腳具有特定的功能，如SUPP為正電荷泵電源電壓引腳，LX為功率MOSFET n溝道漏極和開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)引腳等。

引腳功能

不同引腳承擔(dān)著特定的功能，如FB為升壓轉(zhuǎn)換器反饋輸入引腳，用于調(diào)節(jié)輸出電壓；FBP為正電荷泵反饋輸入引腳，可調(diào)節(jié)正電荷泵輸出電壓等。通過(guò)合理連接這些引腳，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)輸出電壓的精確控制。

四、電氣特性

輸入電源

輸入電源范圍為+2.6V至+5.5V，輸入欠壓閾值典型值為2.3V。在不同工作模式下，輸入、SUPP和SUPN的靜態(tài)電流和關(guān)斷電流都有明確的參數(shù)范圍。

主升壓轉(zhuǎn)換器

輸出電壓范圍為VIN至13V，F(xiàn)B調(diào)節(jié)電壓典型值為1.245V，工作頻率為1.00MHz，具有良好的負(fù)載和線路調(diào)節(jié)能力。

正電荷泵

輸入電源范圍為7V至13V，輸出范圍為VSUPP至28V，工作頻率為0.25 x fOSC，F(xiàn)BP調(diào)節(jié)電壓典型值為1.250V。

負(fù)電荷泵

輸入電源范圍為7V至24V，F(xiàn)BN調(diào)節(jié)電壓典型值為250mV，工作頻率同樣為0.25 x fOSC。

邏輯線性調(diào)節(jié)器

輸出電壓可預(yù)設(shè)為2.5V或通過(guò)外部電阻調(diào)節(jié)，F(xiàn)BL調(diào)節(jié)電壓典型值為1.250V，具有一定的負(fù)載和線路調(diào)節(jié)能力。

參考電壓

參考電壓典型值為1.250V，可提供高達(dá)50μA的電流。

邏輯信號(hào)

LCDON和SHDN輸入具有特定的高低電平閾值，用于控制設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉。

電源排序和故障保護(hù)

包括DLP電容充電電流、開(kāi)啟閾值等參數(shù)，以及故障觸發(fā)時(shí)間和各輸出的故障跳閘電平，還有熱關(guān)斷閾值等。

五、典型工作特性

文檔中給出了一系列典型工作特性曲線，如升壓效率與負(fù)載電流的關(guān)系、升壓最大輸出電流與輸入電壓的關(guān)系等。這些曲線直觀地展示了MAX8753在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，有助于工程師在設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。

六、設(shè)計(jì)流程

主升壓調(diào)節(jié)器電感選擇

選擇電感時(shí)需要考慮最小電感值、峰值電流額定值和串聯(lián)電阻等因素，這些因素會(huì)影響轉(zhuǎn)換器的效率、最大輸出負(fù)載能力、瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間和輸出電壓紋波。可以通過(guò)計(jì)算有效最大輸出電流，結(jié)合典型輸入電壓、最大輸出電流、預(yù)期效率和LIR（電感峰 - 峰紋波電流與平均直流電感電流的比值）來(lái)估算電感值。同時(shí)，要確保電感的飽和電流額定值和MAX8753的LX電流極限超過(guò)計(jì)算得到的峰值電流，直流電流額定值超過(guò)最大直流輸入電流。

輸出電容選擇

輸出電壓紋波由電容紋波和歐姆紋波組成，對(duì)于陶瓷電容，電容紋波通常占主導(dǎo)。選擇輸出電容時(shí)需要考慮電壓額定值和溫度特性。

輸入電容選擇

輸入電容可以減少?gòu)妮斎腚娫醇橙〉碾娏鞣逯?，降低噪聲注入。在?shí)際應(yīng)用中，由于源阻抗較低，輸入電容的值可以適當(dāng)降低。

整流二極管選擇

由于MAX8753的高開(kāi)關(guān)頻率，推薦使用肖特基二極管作為整流二極管，以確保快速恢復(fù)時(shí)間和低正向電壓。

輸出電壓選擇

通過(guò)連接電阻分壓器到相應(yīng)的反饋引腳，可以調(diào)節(jié)主升壓調(diào)節(jié)器、正電荷泵和負(fù)電荷泵的輸出電壓。

環(huán)路補(bǔ)償

為了保證穩(wěn)定性，需要在FB到GND之間添加一個(gè)由串聯(lián)電阻（RCOMP）和電容（CCOMP）組成的零極點(diǎn)對(duì)。通過(guò)調(diào)整RCOMP和CCOMP的值，可以優(yōu)化瞬態(tài)響應(yīng)。

電荷泵調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)

對(duì)于電荷泵調(diào)節(jié)器，需要選擇合適的飛跨電容、輸入電容、輸出電容和整流二極管。飛跨電容的值會(huì)影響電荷泵的源阻抗和輸出電流能力；輸入電容的值應(yīng)不小于飛跨電容，并盡可能靠近相應(yīng)引腳；輸出電容的大小可以根據(jù)所需的輸出紋波電壓進(jìn)行估算；整流二極管可選擇低成本的硅開(kāi)關(guān)二極管或肖特基二極管。

七、應(yīng)用信息

功率耗散

MAX8753的最大功率耗散取決于芯片到環(huán)境的熱阻和環(huán)境溫度。主要的功率耗散部分包括升壓調(diào)節(jié)器、線性調(diào)節(jié)器和電荷泵。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和散熱措施，可以提高芯片的功率耗散能力。

PCB布局和接地

PCB布局對(duì)于MAX8753的正常工作至關(guān)重要。應(yīng)盡量減小升壓調(diào)節(jié)器的高電流環(huán)路面積，創(chuàng)建獨(dú)立的功率地島和模擬地平面，并將反饋分壓器電阻靠近反饋引腳，同時(shí)注意旁路電容的放置和輸出電容與負(fù)載之間的走線等。

八、總結(jié)

MAX8753是一款功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越的TFT LCD DC - DC轉(zhuǎn)換器，為TFT LCD的電源管理提供了全面的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇電感、電容、二極管等元件，并優(yōu)化PCB布局，以充分發(fā)揮MAX8753的性能優(yōu)勢(shì)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用MAX8753進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，是否也遇到過(guò)一些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。