MAX8784评估套件：TFT-LCD电源解决方案的理想之选

在电子工程师的日常工作中，为TFT-LCD面板设计合适的电源解决方案是一项关键任务。今天，我们就来深入了解一下MAXIM的MAX8784评估套件，看看它能为我们带来哪些便利和优势。

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一、评估套件概述

MAX8784评估套件（EV kit）是一款经过全面组装和测试的表面贴装印刷电路板（PCB），专为液晶显示器（LCD）监视器和液晶电视中的有源矩阵、薄膜晶体管（TFT）液晶显示（LCD）面板提供所需的电压和功能。该套件包含升压开关稳压器、用于TFT栅极开启电源的两级正电荷泵、用于TFT栅极关闭电源的单级负电荷泵以及三个高电流运算放大器。

二、主要特性

1. 宽输入电压范围

该套件可在 +4.5V 至 +5.5V 的直流电源电压下运行，在稍低的负载电流下，输入电压范围还可降至 +4V。这种宽输入电压范围使得它能够适应不同的电源环境，提高了其通用性。

2. 多输出电压

• 升压开关稳压器：配置为 +14V 输出，至少提供 700mA 的电流。
• 正电荷泵：配置为 +28V 输出，至少提供 50mA 的电流。
• 负电荷泵：配置为 -9V 输出，至少提供 50mA 的电流。
• 三个高电流运算放大器：每个配置为 +7V 输出，可提供或吸收 180mA 的电流。

  3. 高频开关

  MAX8784升压开关稳压器以 1.2MHz 的频率运行，这允许使用小型表面贴装组件，有助于减小电路的尺寸。

  4. 可调节输出电压

  所有输出电压均可通过电阻进行调节，为工程师提供了更大的设计灵活性。

  5. 逻辑控制高压开关

  包含一个逻辑控制的高压开关，用于正栅极驱动器电源，可通过外部逻辑进行控制。

  6. 高压应力模式

  提供高压应力（HVS）模式，可在生产过程中提高升压和正电荷泵的输出电压，用于对显示面板进行应力测试。

  7. 电容控制延迟

  有两个电容控制延迟，一个用于控制升压的初始启动，另一个用于控制负电荷泵和正电荷泵之间的延迟。

  8. 低剖面组件

  采用低剖面的表面贴装组件，使得电路高度小于 3mm，适合对空间要求较高的应用。

三、订购信息

该评估套件型号为 MAX8784EVKIT+，工作温度范围为 0°C 至 +70°C（仅适用于 EV 套件 PCB，MAX8784 IC 的温度范围为 -40°C 至 +85°C），IC 封装为 40 引脚薄型 QFN-EP。

四、组件列表

套件中包含了各种电容、电阻、二极管、电感等组件，以下是部分关键组件信息：	DESIGNATION	QTY	DESCRIPTION
C1, C2	2	10µF ±20%, 6.3V X5R 陶瓷电容 (0603) TDK C1608X5R0J106M
C3, C4	2	10µF ±20%, 16V X5R 陶瓷电容 (1206) TDK C3216X5R1C106M
L1	1	3µH, 3A DC 电感 Sumida CDRH6D28-3R0
R1	1	205kΩ ±1% 电阻 (0603)
U1	1	MAX8784ETL+ (40 引脚薄型 QFN-EP, 5mm x 5mm x 0.8mm)

五、快速启动

1. 推荐设备

需要一个 +4.5V 至 +5.5V、5A 的直流电源和一个电压表。

2. 操作步骤

• 确保所有连接完成后再开启电源。
• 验证跳线 JU1 跨接了分流器（EV 套件开启）。
• 验证跳线 JU2 未跨接分流器（VGON 内部连接到 DRN）。
• 验证跳线 JU3 的引脚 1 - 2 跨接了分流器（VGON 向 AVDD 放电）。
• 验证跳线 JU4 未跨接分流器（VGON 未连接到电容假负载 C17）。
• 验证跳线 JU5 未跨接分流器（高压应力模式关闭）。
• 将电源的正极连接到 EV 套件的 VIN 焊盘，负极连接到 VIN 焊盘旁边的 PGND 焊盘。
• 开启电源并将电源设置为 +5V。
• 验证升压开关稳压器输出（AVDD）为 +14V。
• 验证栅极开启电源（POUT）为 +28V。
• 验证栅极关闭电源（VGOFF）为 -9V。
• 验证运算放大器输出（OUT1、OUT2 和 OUT3）为 +7V。

六、详细描述

1. 电路组成

• 升压开关稳压器：产生 +14V 输出，至少提供 700mA 的电流。输出电压可通过更换反馈电阻 R1 和 R2 在 +7V 至 +19V 之间调整。
• 正电荷泵：由两级正电荷泵组成，产生 +28V 输出，提供大于 50mA 的电流。输出可通过更换反馈电阻 R3 和 R4 在大约 +AVDD 至近 +3xAVDD 之间调整。
• 负电荷泵：产生 -9V 输出，提供大于 50mA 的电流。输出可通过更换反馈电阻 R5 和 R6 在大约 0V 至 -AVDD 之间调整。
• 高电流运算放大器：三个高电流运算放大器，每个可提供或吸收 180mA 的电流，输出配置为 +7V（AVDD/2）。
• 高压开关矩阵：包含两个互补操作的高压开关，可通过连接到 CTL 焊盘的外部 TTL 逻辑信号进行控制。

  2. 高压应力模式

  MAX8784 具有 HVS 模式，可在生产过程中增加升压开关稳压器和正电荷泵的输出电压，用于对显示面板进行应力测试。在 HVS 模式下，升压开关稳压器的输出增加到 +17V，正电荷泵的输出设置为 +30V 且不可调节。

七、跳线选择

1. 关机模式（SHDN）

跳线 JU1 控制 MAX8784 IC 的关机引脚（SHDN），也可通过连接到 EV 套件 SHDN 焊盘的外部逻辑控制器进行控制。

2. 高压开关控制（CTL）

跳线 JU2 配置 MAX8784 IC 的高压开关控制引脚（CTL），也可通过连接到 EV 套件 CTL 焊盘的外部逻辑控制器进行控制。

3. VGON 放电路径（DRN）

通过电阻 R19 和跳线 JU3 配置 VGON 放电路径，可选择将 R19 连接到 AVDD 或 PGND。

4. 高压开关输出假负载（VGON）

套件在 VGON 输出焊盘处有一个 1500pF 的电容假负载（C17），可通过跳线 JU4 连接或断开，用于模拟面板负载以测试开关矩阵。

5. 高压应力模式（HVS）

跳线 JU5 选择 MAX8784 的高压应力模式。

八、输出电压选择

1. 升压开关稳压器输出电压（AVDD）

通过反馈电阻 R1 和 R2 将升压开关稳压器输出（AVDD）设置为 +14V，可通过选择不同的分压器电阻来生成 +7V 至 +19V 的其他输出电压。

2. 正电荷泵输出（POUT）

通过分压器电阻 R3 和 R4 将正电荷泵输出（POUT）设置为 +28V，可选择不同的分压器电阻将 POUT 设置为其他电压（最高近 +3xAVDD，限制为 +35V）。

3. 负电荷泵输出（VGOFF）

通过分压器电阻 R5 和 R6 将负电荷泵输出（VGOFF）设置为 -9V，可选择不同的分压器电阻将 VGOFF 设置为其他电压（从 0V 至近 -AVDD）。

4. 运算放大器输出（OUT1、OUT2 和 OUT3）

通过分压器电阻 R7 - R12 将运算放大器输出（OUT1、OUT2 和 OUT3）设置为 +7V，可选择不同的分压器电阻将输出设置为其他电压（从 0V 至 AVDD）。

九、总结

MAX8784评估套件为TFT-LCD面板的电源设计提供了一个全面、灵活且高效的解决方案。其丰富的功能和可调节性使得工程师能够根据具体需求进行定制化设计，同时其紧凑的尺寸和低剖面组件也适合对空间要求较高的应用。在实际设计中，工程师可以根据上述介绍的跳线选择和输出电压调整方法，灵活配置套件以满足不同的设计需求。大家在使用过程中有没有遇到过类似的电源设计挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。