SGM3145：高效8通道PWM调光电荷泵白光LED驱动器解析

在当今的电子设备中，白光LED的应用越来越广泛，从手机、MP3到数码相机和LCD显示器等，都离不开它的身影。而一款优秀的白光LED驱动器对于保证LED的稳定发光和高效工作至关重要。今天，我们就来深入了解一下SGMICRO推出的SGM3145 8通道PWM调光电荷泵白光LED驱动器。

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一、产品概述

SGM3145是一款电流调节型白光LED驱动器，它集成了低压差电流源和高效电荷泵。其电荷泵具有自动可选的1×/1.5×分数运算模式，在1×模式下具有较小的等效开环电阻，非常适合由锂离子电池供电的白光LED应用。

该驱动器的供电电压范围为2.7V至5.5V，支持最多8个LED，每串最大电流可达27mA。LED参考电流通过内部电阻设置，PWM调光接口允许将LED电流从0mA编程到27mA，从而实现亮度控制。当EN引脚为低电平时，SGM3145进入关断模式。此外，内置的软启动电路可避免启动和模式转换期间的过大浪涌电流。

SGM3145采用绿色TQFN - 3×3 - 20L封装，工作温度范围为 - 40℃至 + 85℃。

二、产品特性

1. 宽输入电压范围

输入电压范围为2.7V至5.5V，这使得SGM3145能够适应多种电源供电，如锂离子电池等，具有较强的通用性。

2. 多通道支持

支持最多8个LED，每个LED的最大电流可达27mA，能够满足大多数白光LED应用的需求，例如手机屏幕的背光源等。

3. PWM调光接口

通过PWM调光接口，可以方便地对LED的亮度进行控制，实现从0mA到27mA的可编程电流调节，满足不同场景下的亮度需求。

4. 高效电荷泵

电荷泵具有1×和1.5×两种模式，可自动切换，以实现高转换效率。在1×模式下，等效开环电阻小，能有效降低功耗。

5. 稳定的性能指标

• 开关频率为0.93MHz，能够保证稳定的输出。
• 调节后的LED电流匹配精度为±4.8%，确保各个LED的亮度一致性。
• 内置软启动电路，可有效减少浪涌电流，保护电路和LED。
• 具有低输入纹波和低EMI保护功能，减少对其他电路的干扰。

6. 完善的保护功能

• 过流保护：防止电流过大损坏LED和驱动器。
• 欠压锁定：当输入电压过低时，自动锁定驱动器，保护设备安全。
• 热关断：当温度过高时，自动关闭驱动器，避免过热损坏。

三、应用领域

SGM3145的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：

1. 白光LED背光源

可用于手机、MP3等设备的屏幕背光源，提供均匀、稳定的亮度。

2. 数码相机

为数码相机的显示屏提供背光支持，保证清晰的显示效果。

3. LCD显示器

用于LCD显示器的背光源，提高显示质量。

四、引脚配置与说明

SGM3145采用TQFN - 3×3 - 20L封装，其引脚配置如下：	引脚编号	引脚名称	I/O	功能
1 - 8	LED8 - LED1	I	电流吸收输入，连接到相应LED的阴极
9	PGND	-	电源接地引脚
10	VOUT	O	输出电压源，连接到输出电容和LED的阳极
11, 20	NC	-	无连接
12	C2P	-	飞跨电容2的正端
13	C1P	-	飞跨电容1的正端
14	C1N	-	飞跨电容1的负端
15	C2N	-	飞跨电容2的负端
16	VIN	I	输入电源引脚
17	AGND	-	模拟接地引脚
18	PWM	I	PWM调光输入，占空比为0%时，输出电流为0mA；占空比为100%时，输出电流为27mA
19	EN	I	高电平有效使能引脚，拉高EN使能设备，拉低EN禁用设备
-	暴露焊盘	-	应焊接到PCB板并连接到GND

五、电气特性

在 (V{IN}=3.6V)，(EN = V{IN})，(T_{A}= + 25^{circ}C) 的条件下，SGM3145的电气特性如下：

1. 电源电压和电流

• 输入电压范围为2.7V至5.5V。
• 静态电源电流在不同模式下有所不同，例如在1×模式下，(V{IN}=4.2V)，(I{LEDx}=0mA) 时，典型值为155μA；在1.5×模式下，典型值为1.35mA。
• 关断电源电流在 (EN = GND)，(V_{IN}=4.2V) 时，典型值为0.01μA。

2. 电荷泵阶段

• 过压限制 (V_{OUT}) 为5.4V。
• 启动时间在 (C{OUT}=1μF)，(I{LEDx}≥0.9×I_{LEDx - set}) 时，典型值为280μs。
• 软启动持续时间典型值为150μs。
• 开关频率范围为0.7MHz至1.25MHz，典型值为0.93MHz。
• 效率在1×模式切换到1.5×模式之前，典型值为90%。

3. 电流吸收

• 每个电流吸收器的推荐最大电流在 (3.2V≤V_{IN}≤5.5V) 时，为24mA至30mA，典型值为27mA。
• 任意两个输出之间的电流匹配精度为 - 4.8%至4.8%。
• 线路调节在 (3.3V < V{IN}<5.5V)，(V{LEDx}=3.2V) 时，典型值为1.4%。

4. 模式切换阈值

• 从1×模式切换到1.5×模式时，(V_{LEDX}=3.2V)，阈值为3.48V。
• 从1.5×模式切换到1×模式时，(V_{LEDX}=3.2V)，阈值为3.65V。

5. EN和PWM逻辑

• PWM调光的低时间 (T{LO}) 典型值为0.5μs，高时间 (T{HI}) 典型值为4μs。
• 逻辑高电压 (V{IH}) 典型值为1.2V，逻辑低电压 (V{IL}) 典型值为0.4V。

六、典型应用电路

图1展示了SGM3145用于8个白光LED的应用电路。该电路通过锂离子电池供电，输入电容 (C_{IN}) 为1μF，输出电容连接到 (VOUT) 引脚。通过PWM信号进行调光控制，EN引脚用于使能或禁用驱动器。

七、总结

SGM3145作为一款高性能的白光LED驱动器，具有宽输入电压范围、多通道支持、高效电荷泵、完善的保护功能等优点，适用于多种白光LED应用场景。电子工程师在设计相关电路时，可以根据其电气特性和引脚配置，合理选择和使用该驱动器，以实现稳定、高效的白光LED驱动。

你在实际应用中是否遇到过类似的LED驱动器呢？你对SGM3145的性能和应用有什么疑问或想法吗？欢迎在评论区留言讨论。