‌LM3501同步升压DC/DC转换器技术文档总结

LM3501 是一款固定频率升压 DC/DC 转换器，非常适合驱动白光 LED 以实现显示器背光和其他照明功能。LM3501 电路具有完全集成的同步开关（无需外部肖特基二极管）和低反馈电压 （515 mV），针对无线电话和其他便携式产品（单节锂离子或 3 节镍氢电池电源）中的照明应用进行了优化。LM3501 以固定的 1 MHz 开关频率运行。当与陶瓷输入和输出电容器一起使用时，LM3501 提供了一种小型、低噪声、低成本的解决方案。

提供两种 LM3501 选项，具有不同的输出电压能力。LM3501-21 的最大输出电压为 21V，通常适用于串联驱动 4 或 5 个白光 LED。LM3501-16 的最大输出电压为 16V，通常适用于串联驱动 3 或 4 个白光 LED（最大串联 LED 数量取决于 LED 正向电压）。如果需要断开初级白光 LED 网络，LM3501 会在输出端使用内部保护电路来防止破坏性过压事件。
*附件：lm3501.pdf

在LED驱动应用中，使用单个外部电阻器来设置最大LED电流。通过改变控制引脚上的模拟控制电压或使用关断引脚上的脉宽调制 （PWM） 信号可以轻松调节 LED 电流。在关断时，LM3501 完全断开输入与输出的连接，形成完全隔离并防止任何漏电流渗入 LED。

特性

• 同步整流，效率高，无需外部肖特基二极管
• 使用小型表面贴装元件
• 可串联驱动 2-5 个白光 LED（可在更低的电压下工作FLED）
• 2.7V至7V输入范围
• 真正的关断隔离，无 LED 漏电流
• 直流电压 LED 电流控制
• 输入欠压锁定
• 内部输出过压保护 （OVP） 电路，无需外部齐纳二极管LM3501-16：15.5V OVP;LM3501-21：20.5V OVP。
• 输入和输出端只需一个小型 16V （LM3501-16） 或 25V （LM3501-21） 陶瓷电容器
• 热关断
• 0.1μA关断电流
• 小型8焊球薄型DSBGA封装

参数

方框图

1. 产品概述‌
LM3501是德州仪器（TI）推出的固定频率同步升压DC/DC转换器，专为驱动白光LED设计，适用于LCD背光、手持设备、数码相机等便携式应用。其核心特点包括：

• ‌高效同步整流‌：无需外部肖特基二极管，效率优化。
• ‌宽输入范围‌：2.7V至7V，支持单节锂离子或3节镍氢电池。
• ‌输出保护‌：内置过压保护（OVP），LM3501-16和LM3501-21分别支持15.5V和20.5V最大输出电压。
• ‌小型化设计‌：采用8引脚DSBGA封装，仅需1μF陶瓷输入/输出电容。

‌2. 关键特性‌

• ‌电流控制‌：通过FB引脚电阻设置最大LED电流，支持PWM或模拟电压（CNTRL引脚）调节。
• ‌保护功能‌：热关断、欠压锁定（UVP）、输出隔离（关机电流仅0.1μA）。
• ‌工作频率‌：固定1MHz开关频率，降低EMI干扰。

‌3. 典型应用电路‌

• ‌LED驱动能力‌：最多可串联驱动5颗LED（LM3501-21）或3-4颗LED（LM3501-16），具体取决于LED正向电压。
• ‌电路示例‌：
  • ‌2-3颗LED‌：典型电路包含22μH电感、1μF输入/输出电容。
  • ‌多LED串‌：通过FB引脚电阻网络实现多路并联控制。

‌4. 设计要点‌

• ‌电感选择‌：推荐22μH低DCR电感（如Coilcraft DT1608C系列），峰值电流需满足表1参数。
• ‌电容选择‌：建议X7R/X5R陶瓷电容（如TDK C2012X7R1C105K），输入至少1μF。
• ‌布局建议‌：缩短VIN、VOUT、GND引脚走线，FB电阻需靠近芯片以降低噪声。

‌5. 性能参数‌

• ‌效率‌：典型值80%以上（3颗LED，20mA电流）。
• ‌温度范围‌：-40°C至+125°C，热关断阈值150°C。
• ‌电气特性‌：反馈电压（VFB）典型值0.515V，开关电流限值400-800mA（依型号和条件）。

‌文档用途‌
本数据手册为工程师提供完整的LM3501设计指南，涵盖原理、选型、布局及可靠性验证，适用于便携设备背光驱动等场景。