MAX16928：汽车TFT-LCD电源供应的理想之选

在汽车电子领域，TFT-LCD显示屏的应用日益广泛，而稳定、高效的电源供应是确保其正常工作的关键。Maxim Integrated推出的MAX16928就是一款专门为汽车TFT-LCD应用设计的高度集成电源解决方案。下面，我们就来深入了解一下这款产品。

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产品概述

MAX16928集成了一个升压转换器、一个1.8V/3.3V调节器控制器以及两个栅极电压调节器，有多种版本可供选择，能满足常见的汽车TFT-LCD电源供应需求。它采用了扩频调制技术，可降低峰值干扰，优化EMI性能。通过测序输入（SEQ），能灵活控制正栅极和负栅极电压调节器的启动顺序。此外，电源良好指示器（PGOOD）可指示任何转换器或调节器输出的故障，内部热关断电路能防止设备过热。该产品采用20引脚TSSOP封装，工作温度范围为 -40°C至 +105°C。

关键特性

强大的功率输出

• 升压输出：高达6W的高功率升压输出，可提供最高18V的电压。
• 调节器输出：1.8V或3.3V调节器配合外部npn晶体管，可提供500mA的电流。
• 栅极电压调节器：一个正栅极电压调节器能在28V时提供20mA的电流，还有一个负栅极电压调节器。

高性能设计

• 高频运行：2.2MHz的高频操作，可使用低剖面电感器和陶瓷电容器，减小LCD面板设计的厚度。
• 灵活的独立测序：通过SEQ输入，可灵活控制栅极电压调节器的启动顺序。
• 真关断功能：升压转换器具有真关断功能，降低功耗。
• 内部软启动：减少浪涌电流，保护设备。
• 过温关断：当芯片温度超过 +165°C（典型值）时，设备自动关断，温度下降15°C后恢复正常工作。
• AEC-Q100认证：满足汽车级应用的可靠性要求。

电气特性

输入电源范围

INA输入电源范围为3V至5.5V，INA欠压锁定阈值为2.5V至2.9V（典型值2.7V）。

升压转换器

• 开关频率：1.98MHz至2.42MHz（典型值2.20MHz）。
• 最大占空比：82%至93.5%。
• 电流限制：有低和高两种升压电流限制选项，分别为0.625A至0.78A和1.25A至1.87A。
• 输出电压范围：从VINA到18V。

栅极电压调节器

• 正栅极电压调节器：输出电压范围为5V至29V，CP过压阈值为29.5V至30.5V。
• 负栅极电压调节器：输出电压范围为 -24V至 -2V。

1.8V/3.3V调节器控制器

输出电压可选1.8V或3.3V，FB上升时的PGOOD阈值分别为1.364V至1.396V（1.8V调节器选项）和2.4V至2.7V（3.3V调节器选项）。

设计要点

升压转换器设计

电感器选择

选择合适的电感值、电感饱和电流和直流电阻是关键。一般建议选择30%至60%的峰 - 峰纹波电流与平均电流之比。电感值可通过公式 (L=frac{V{INA } × D}{LIR × I{INA } × f{SW}}) 计算，其中 (V{INA}) 为输入电压，(D) 为占空比，(LIR) 为纹波电流比，(I{INA}) 为平均升压输入电流，(f{SW}) 为开关频率（2.2MHz）。

电容器选择

输入和输出滤波电容器应选择低ESR类型，其RMS额定值需满足相应公式。输出电压的纹波与ESR和电容值有关，可通过公式 (Delta V{RIPPLE }=Delta V{ESR}+Delta V_{CAP}) 计算。

整流二极管选择

应选择肖特基二极管，其反向电压承受能力至少为 (V{SH})，平均正向电流额定值应大于 (I{D}=I_{I N A} times(1-D))。

输出电压选择

通过电阻分压器调整升压转换器的输出电压，计算公式为 (R{TOP }=R{BOTTOM } timesleft(frac{V{O}}{V{FBP}}-1right))，其中 (V_{FBP}) 为反馈设定点（1V）。

环路补偿

选择合适的RCOMPV和CCOMPV来设置高频积分器增益和积分器零点，以确保环路稳定性。可参考表格选择初始值，并根据瞬态响应波形进行调整。

其他组件选择

p - 通道FET选择

用于控制升压转换器输入的p - 通道FET应具有低导通电阻，通过RSG电阻控制其导通和关断。

1.8V/3.3V调节器控制器npn双极晶体管选择

选择具有足够电流增益（hFE）和功率耗散能力的晶体管，以确保调节器的驱动能力。

电荷泵设计

根据输出电压需求选择合适的电荷泵级数，计算输出电压和所需的电容值。

应用信息

功率耗散

该设备的功率耗散主要包括升压转换器、正栅极电压调节器、负栅极电压调节器和1.8V/3.3V调节器控制器的损耗。可通过相应公式估算各部分的功率耗散，并通过连接暴露焊盘到热焊盘和大接地平面来实现最大热传递。

布局考虑

PCB布局对设备的性能至关重要。应将去耦电容器尽可能靠近设备放置，连接电源接地平面和模拟接地平面，保持高电流路径短而宽，将反馈电阻靠近设备放置，并将高速开关节点LXP远离敏感模拟节点。

订购信息

MAX16928有多种型号可供选择，不同型号的调节器电压和升压电流限制不同，封装均为20引脚TSSOP-EP。

总之，MAX16928是一款功能强大、性能稳定的汽车TFT-LCD电源解决方案，能为汽车电子工程师提供可靠的电源设计选择。在实际应用中，工程师们可以根据具体需求进行合理的设计和调整，以充分发挥该产品的优势。你在使用类似电源芯片时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。