MAX17122评估套件：TFT LCD电源解决方案

在电子设备的设计中，电源管理是一个至关重要的环节，尤其是对于TFT LCD面板这种对电源要求较为严格的设备。今天我们就来深入了解一下MAXIM公司的MAX17122评估套件，看看它是如何为TFT LCD面板提供稳定可靠的电源解决方案的。

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一、评估套件概述

MAX17122评估套件（EV kit）是一块经过全面组装和测试的表面贴装印刷电路板（PCB），专为薄膜晶体管（TFT）液晶显示器（LCD）电视面板提供所需的电压和功能。该套件集成了降压调节器、升压调节器、负输出升降压调节器、正稳压电荷泵和负线性调节器，能够满足TFT LCD面板多样化的电源需求。

1. 输入电压范围

MAX17122集成电路（IC）的输入电压范围为 +10V 至 +14V，尤其针对直接由 +12V 电源供电的LCD电视面板进行了优化。这使得该套件在实际应用中具有很强的适应性，能够与多种电源系统兼容。

2. 输出电压及电流

• 升压开关调节器：配置为输出 +15V，在输入电压为 +12V 时，可提供至少 2.2A 的电流。
• 降压调节器：输出 +3.3V，能够提供至少 2.5A 的电流。
• 升降压调节器：输出电压在 -12V 至 -20V 之间可变，具体取决于温度，可提供至少 450mA 的电流。
• 正稳压电荷泵：输出 +28V，可提供至少 100mA 的电流。
• 负线性调节器：输出 -7.5V，可提供至少 100mA 的电流。
• 线性调节器 VL：输出 +5V，可提供 25mA 的电流。

此外，升压开关调节器的效率大于 94%，这意味着在转换过程中能够有效减少能量损耗，提高电源的使用效率。

二、组件清单

评估套件中包含了多种电容、电阻、晶体管和MOSFET等组件，以下是部分关键组件的信息：

1. 电容

编号	数量	描述
C1, C2	2	22μF +20%，16V X5R陶瓷电容（1206），如Murata GRM31CR61C226M、Taiyo Yuden EMK316BJ226M
C3, C9, C11, C13	4	0.1μF ±10%，50V X7R陶瓷电容（0603），如Murata GRM188R71H104K、TDK C1608X7R1H104K
C4	1	22μF ±20%，6.3V X5R陶瓷电容（0805），如Murata GRM21BR60J226M、TDK C2012X5R0J226K
C5, C10	2	0.22μF ±10%，25V X7R陶瓷电容（0603），如Murata GRM188R71E224K、TDK C1608X7R1E224K

2. 晶体管和MOSFET

• N1：高增益 +25V npn 晶体管（DPAK），如Fairchild KSH200、On Semi MJD200。
• P1：高增益 -25V pnp 晶体管（DPAK），如Fairchild KSH210、On Semi MJD210。
• Q1：-30V，0.056Ω p 沟道 MOSFET（6 SC70 PowerPAK），如Vishay SiA421DJ。

3. 电阻

套件中包含了多种不同阻值和精度的电阻，如 365kΩ、33.2kΩ、39.2kΩ 等，这些电阻在电路中起到了分压、限流等重要作用。

三、快速启动

1. 推荐设备

• 10V 至 14V，5A 的直流电源。
• 电压表。

2. 操作步骤

在启动评估套件之前，请务必确保所有连接都已完成，并且在连接完成之前不要开启电源。具体步骤如下：

1. 验证跳线 JU1、JU2 和 JU3 上没有安装分流器。
2. 验证跳线 JU4 上安装了分流器。
3. 将电源的正极连接到 VIN 焊盘，负极连接到最靠近 VIN 的 PGND 焊盘。
4. 将电源的 VIN 设置为 +12V。
5. 开启电源，验证升压开关调节器的输出（AVDD）为 +15V。
6. 验证降压开关调节器的输出（3.3V）为 +3.3V。
7. 验证升降压调节器（VGOFF2）的输出约为 -12V。
8. 验证正电荷泵线性调节器的电源（VGON）约为 +28V。
9. 验证负电荷泵电源（VGOFF1）约为 -7.5V。

四、硬件详细描述

1. 跳线设置

评估套件中的跳线设置可以实现不同的功能，以下是几个重要跳线的说明：

• Enable Inputs (EN1, EN2)：通过跳线 JU1 和 JU2 可以配置 MAX17122 的使能输入。JU1 控制 EN1 引脚，该引脚可启用降压调节器并控制 EN2 功能；JU2 控制 EN2 引脚，当 EN1 为高电平时，可启用升压和正电荷泵线性调节器。具体配置可参考表 1。
• High-Voltage Stress Mode Input (JU3)：通过跳线 JU3 可以控制 MAX17122 的高压应力（HVS）模式。当跳线 JU3 安装时，HVS 连接到 VL，RHVS 输出连接到 AGND；当跳线 JU3 未安装时，HVS 引脚未连接，RHVS 输出未连接。具体配置可参考表 2。
• Thermistor Network Connection (JU4)：跳线 JU4 控制连接到 NTC 引脚的热敏电阻网络。当 JU4 安装时，热敏电阻 R8 连接到 NTC，GOFF2 输出电压随温度变化；当 JU4 未安装时，NTC 通过电阻 R7 和 R9 连接到 AGND，GOFF2 输出电压固定。具体配置可参考表 3。

2. 输出电压选择

• 升压调节器输出电压选择（AVDD）：EV 套件的升压开关调节器输出（AVDD）通过反馈电阻 R1 和 R2 设置为 +15V。如果需要生成其他输出电压，可以选择不同的外部分压器电阻（R1 和 R2）。具体可参考 MAX17122 IC 数据手册中的升压调节器输出电压选择部分。
• 降压调节器输出电压选择（+3.3V）：EV 套件的降压开关调节器支持固定和可调输出电压。默认情况下，通过将 FB2 通过电阻 R20 连接到 GND，将降压调节器的输出（3.3V）设置为 +3.3V 的固定模式。如果需要可调模式（+1.5V 至 +3.6V），可以选择 R21 和 R20 来设置所需的降压调节器输出电压。具体可参考 MAX17122 IC 数据手册中的详细描述部分。
• 升降压调节器输出电压选择（VGOFF2）：升压调节器的输出电压具有温度补偿功能。在暖温范围（(3.3V - VNTC) > 1.65V）内，输出电压通过从输出（VGOFF2）到 +3.3V 参考的电阻分压器设置，中心抽头连接到 FB3。选择 R6 在 10kΩ 至 50kΩ 范围内，并使用以下公式计算 R5： [R 5=R 6 × frac{V{GOFF2} WARM -V{FB 3}}{V{FB 3}-3.3 V}] 其中，VFB3 为升压调节器的反馈设定点，为 +1.65V。在冷温情况下（(3.3V - VNTC) < VSET），输出电压由以下公式设置： [V{SET}=frac{R 6 × V_{GOFF 2} _C O L D+R 5 × 3.3 V}{R 5+R 6}] 如果计算得到的 VSET 电压大于 +1.65V，则温度补偿功能将被禁用，升降压调节器的输出将在所有温度下保持为 VGOFF2WARM。同时，需要计算 SET 引脚电阻 RSET（R23）： [R{SET}=frac{V_{SET}}{100 mu A}]
• 负线性调节器输出电压选择（VGOFF1）：负线性调节器的输出（VGOFF1）通过分压器电阻 R13 和 R14 设置为 -7.5V。如果需要将 VGOFF1 设置为其他电压，可以通过连接从 VGOFF1 到 +3.3V 的电阻分压器，中心抽头连接到 FBN 来调整负线性调节器的输出电压。选择 R13 在 20kΩ 至 50kΩ 范围内，并使用以下公式计算 R14： [R 14=R 13 × frac{V{GOFF 1}-V{FBN}}{V_{FBN}-3.3 V}] 其中，VFBN = +1V。具体可参考 MAX17122 IC 数据手册中的调节器输出电压选择部分。
• 正电荷泵输出电压选择（VGON）：正电荷泵的输出（VGON）通过分压器电阻 R11 和 R12 设置为 +28V。如果需要将 VGON 设置为其他电压，可以通过连接从 VGON 输出到 AGND 的电阻分压器，中心抽头连接到 FBP 来调整电荷泵调节器的输出电压。选择分压器的下电阻 R12 在 10kΩ 至 30kΩ 范围内，并使用以下公式计算上电阻 R11： [R 11=R 12 timesleft(frac{V{G O N}}{V{F B P}}-1right)] 其中，VFBP = +1.25V（典型值）。具体可参考 MAX17122 IC 数据手册中的电荷泵线性调节器部分。

五、总结

MAX17122评估套件为TFT LCD面板提供了一个完整的电源解决方案，具有多种输出电压和电流选项，能够满足不同应用场景的需求。通过合理设置跳线和选择合适的电阻，可以灵活调整输出电压，实现温度补偿等功能。在实际应用中，电子工程师可以根据具体需求对套件进行定制和优化，以确保TFT LCD面板的稳定运行。

你在使用MAX17122评估套件的过程中遇到过哪些问题？或者你对电源管理还有哪些其他的需求？欢迎在评论区留言分享你的经验和想法。