MAX16802A：高亮度LED驱动的理想之选

MAX16801A/B/MAX16802A/B：高亮度LED驱动的理想之选

在电子工程师的日常工作中，高亮度LED驱动的设计是一个常见且重要的任务。今天，我们就来深入探讨一下Maxim公司的MAX16801A/B/MAX16802A/B系列离线和DC - DC PWM控制器，看看它们在高亮度LED驱动设计中能带来哪些优势。

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一、产品概述

MAX16801A/B/MAX16802A/B是专为高亮度（HB）LED驱动设计的控制IC，适用于通用照明和显示应用。其中，MAX16801适合通用输入（整流85VAC至265VAC）的LED驱动，而MAX16802则针对低输入电压（10.8VDC至24VDC）的LED驱动。这些器件采用8引脚µMAX封装，工作温度范围为 - 40°C至 + 85°C。

二、产品特性亮点

1. 多种拓扑结构适用

该系列控制器适用于降压、升压、反激、SEPIC等多种拓扑结构，为工程师提供了丰富的设计选择，能够根据不同的应用需求灵活设计LED驱动电路。

2. 宽输入电压范围

MAX16801支持通用离线输入电压范围（整流85VAC至265VAC），而MAX16802的IN引脚可直接由10.8VDC至24VDC输入驱动，满足了不同电源环境的需求。

3. 精确的LED电流调节

内部带有误差放大器，参考精度达1%，能够精确调节LED电流。通过监测外部MOSFET的电流，实现逐周期的电流调节，有效减少了无源电路元件变化和公差的影响。

4. 宽调光范围

支持PWM或线性调光。采用低频PWM调光可实现宽调光范围，并且在某些情况下，能保持光谱不变，这对于对光谱要求较高的应用非常重要。

5. 固定开关频率

内部修整的262kHz固定开关频率，有助于优化磁性和滤波元件，使设计出的LED驱动更加紧凑、经济高效。

6. 欠压锁定功能

具备输入欠压锁定（UVLO）功能，可对输入电源启动电压进行编程，确保在欠压条件下正常工作。MAX16801还拥有内部自举欠压锁定电路，具有较大的迟滞，简化了离线LED驱动设计。

7. 其他特性

包括热关断、数字软启动、可编程输入启动电压等功能，提高了系统的可靠性和稳定性。

三、应用领域广泛

该系列产品的应用领域十分广泛，涵盖了离线和DC - DC LED驱动、商业和工业照明、LCD电视和显示器的RGB背光、装饰和建筑照明等领域。

四、引脚说明

引脚	名称	功能
1	UVLO/EN	外部可编程欠压锁定，用于编程输入启动电压，连接到GND可禁用设备
2	DIM/FB	低频PWM调光输入/误差放大器反相输入
3	COMP	误差放大器输出，在高精度LED电流调节中，需在DIM/FB和COMP之间连接补偿元件
4	CS	用于电流调节的电流检测连接，连接到检测电阻的高端，可能需要RC滤波器消除前沿尖峰
5	GND	电源地
6	NDRV	外部n沟道MOSFET栅极连接
7	VCC	栅极驱动电源，内部从IN降压调节，需用10nF或更大电容去耦到GND
8	IN	IC电源，需用10nF或更大电容去耦到GND。对于自举操作（MAX16801），需从输入电源线连接启动电阻到IN；MAX16802可直接连接到10.8V至24V电源

五、详细工作原理及设计要点

1. 电流调节

MAX16801/MAX16802通过逐周期监测外部MOSFET的电流来调节LED电流。当需要精确调节LED电流时，可使用内部误差放大器，其参考精度为1%，能有效减少元件变化和公差的影响。

2. 调光功能

• 线性调光：可通过在CS引脚创建求和节点来实现。
• 低频PWM调光：将低频PWM调光信号直接输入到DIM/FB引脚，可实现宽调光范围，且能保持光谱不变。

3. 欠压锁定

• UVLO/EN引脚：阈值为 + 1.28V，在任何操作开始前，该引脚电压必须超过此值。可通过该功能编程输入启动电压，计算公式为： [R 3 cong frac{V{ULR 2} × V{IN }}{500 × I{UVLO }left(V{IN }-V{ULR 2}right)}] [R 2=frac{V{IN}-V{ULR2 }}{V{ULR 2}} × R 3] 其中，(V{ULR2} = + 1.28V)，(I{UVLO} = 50nA)（最大），(V_{IN})为电源必须启动时的输入电源电压。
• MAX16801自举欠压锁定：当VIN超过 + 23.6V时，MAX16801尝试启动；当VIN低于 + 9.7V时，设备返回启动模式。

4. 启动操作

在隔离式LED驱动应用中，VIN可从变压器的 tertiary 绕组获取。启动时，通过启动电阻R1对电容C1充电，MAX16801在启动期间仅消耗45µA的电流。当VIN超过自举UVLO阈值时，NDRV开始切换MOSFET，将能量传输到次级和 tertiary 输出。

5. 软启动

MAX16801/MAX16802的软启动功能可使LED电流以受控方式上升。软启动在UVLO释放后开始，放大器同相节点的电压在60ms的软启动超时期间从0上升到 + 1.23V。

6. n沟道MOSFET开关驱动

NDRV引脚驱动外部n沟道MOSFET，输出由内部调节器（VCC）提供，约为 + 9.5V。对于通用输入电压和使用变压器的应用，MOSFET需能承受高线输入电压的直流电平加上变压器初级的反射电压。

六、应用电路示例

文档中给出了多个应用电路示例，包括离线非隔离反激LED驱动、具有线性调光功能的不连续反激LED驱动、连续导通模式HB LED降压驱动、具有低频PWM调光的离线隔离反激HB LED驱动等。这些电路示例为工程师提供了实际设计的参考，大家可以根据具体需求进行选择和修改。

七、选型指南

型号	自举UVLO	启动电压（V）	最大占空比（%）
MAX16801A	有	22	50
MAX16801B	有	22	75
MAX16802A	无	10.8*	50
MAX16802B	无	10.8*	75

*MAX16802没有内部自举UVLO，只要VCC引脚高于 + 7V（IN引脚电压为 + 10.8V时的保证输出）且UVLO/EN引脚为高，即可开始工作。

在实际选型时，工程师需要根据具体的应用需求，如输入电压范围、最大占空比等，选择合适的型号。

八、总结

MAX16801A/B/MAX16802A/B系列离线和DC - DC PWM控制器为高亮度LED驱动设计提供了丰富的功能和特性。其精确的电流调节、宽调光范围、多种保护功能以及对不同拓扑结构和输入电压范围的支持，使其成为电子工程师设计高亮度LED驱动的理想选择。在实际应用中，工程师需要根据具体需求，合理选择型号，并注意启动时间、电容和电阻的选择等设计要点，以确保设计出的LED驱动系统稳定、可靠。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。