MAX8753：TFT LCD DC - DC转换器的卓越之选

在电子设备中，TFT LCD（薄膜晶体管液晶显示器）的广泛应用对电源管理提出了更高的要求。MAX8753作为一款专为TFT LCD设计的四输出DC - DC转换器，以其出色的性能和丰富的功能，在众多电源管理方案中脱颖而出。

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一、产品概述

MAX8753是一款集成电荷泵的TFT LCD DC - DC转换器，能够为有源矩阵TFT LCD提供所需的稳压电压。它集成了一个高功率升压调节器（VMAIN）、两个低功率电荷泵（VPOS和VNEG）以及一个低压300mA线性调节器（VLOGIC）。

主要特点

1. 集成度高：包含3个集成DC - DC转换器和1个LDO，满足TFT LCD多电压需求。
2. 高效性能：1MHz电流模式PWM升压调节器，效率高达90%，输出精度可达±1%。
3. 电荷泵优势：正电荷泵无需外部二极管，可输出高达+28V的电压；负电荷泵可提供负输出电压。
4. 宽输入范围：输入工作范围为+2.6V至+5.5V，适应多种电源环境。
5. 低静态电流：静态电流仅0.8mA，有助于降低功耗。
6. 保护功能完善：具备内部电源排序、软启动、热保护等功能，提高系统稳定性。
7. 超薄封装：采用28引脚TQFN封装，最大厚度0.8mm，适合超薄LCD面板设计。

二、应用领域

MAX8753适用于多种需要TFT LCD显示的设备，如笔记本电脑、PDA、汽车导航显示器和LCD监视器等。

三、引脚配置与功能

引脚配置

MAX8753采用28引脚TQFN封装，各引脚具有特定的功能，如SUPP为正电荷泵电源电压引脚，LX为功率MOSFET n沟道漏极和开关节点引脚等。

引脚功能

不同引脚承担着特定的功能，如FB为升压转换器反馈输入引脚，用于调节输出电压；FBP为正电荷泵反馈输入引脚，可调节正电荷泵输出电压等。通过合理连接这些引脚，可以实现对各个输出电压的精确控制。

四、电气特性

输入电源

输入电源范围为+2.6V至+5.5V，输入欠压阈值典型值为2.3V。在不同工作模式下，输入、SUPP和SUPN的静态电流和关断电流都有明确的参数范围。

主升压转换器

输出电压范围为VIN至13V，FB调节电压典型值为1.245V，工作频率为1.00MHz，具有良好的负载和线路调节能力。

正电荷泵

输入电源范围为7V至13V，输出范围为VSUPP至28V，工作频率为0.25 x fOSC，FBP调节电压典型值为1.250V。

负电荷泵

输入电源范围为7V至24V，FBN调节电压典型值为250mV，工作频率同样为0.25 x fOSC。

逻辑线性调节器

输出电压可预设为2.5V或通过外部电阻调节，FBL调节电压典型值为1.250V，具有一定的负载和线路调节能力。

参考电压

参考电压典型值为1.250V，可提供高达50µA的电流。

逻辑信号

LCDON和SHDN输入具有特定的高低电平阈值，用于控制设备的开启和关闭。

电源排序和故障保护

包括DLP电容充电电流、开启阈值等参数，以及故障触发时间和各输出的故障跳闸电平，还有热关断阈值等。

五、典型工作特性

文档中给出了一系列典型工作特性曲线，如升压效率与负载电流的关系、升压最大输出电流与输入电压的关系等。这些曲线直观地展示了MAX8753在不同工作条件下的性能表现，有助于工程师在设计中根据实际需求进行参数调整。

六、设计流程

主升压调节器电感选择

选择电感时需要考虑最小电感值、峰值电流额定值和串联电阻等因素，这些因素会影响转换器的效率、最大输出负载能力、瞬态响应时间和输出电压纹波。可以通过计算有效最大输出电流，结合典型输入电压、最大输出电流、预期效率和LIR（电感峰 - 峰纹波电流与平均直流电感电流的比值）来估算电感值。同时，要确保电感的饱和电流额定值和MAX8753的LX电流极限超过计算得到的峰值电流，直流电流额定值超过最大直流输入电流。

输出电容选择

输出电压纹波由电容纹波和欧姆纹波组成，对于陶瓷电容，电容纹波通常占主导。选择输出电容时需要考虑电压额定值和温度特性。

输入电容选择

输入电容可以减少从输入电源汲取的电流峰值，降低噪声注入。在实际应用中，由于源阻抗较低，输入电容的值可以适当降低。

整流二极管选择

由于MAX8753的高开关频率，推荐使用肖特基二极管作为整流二极管，以确保快速恢复时间和低正向电压。

输出电压选择

通过连接电阻分压器到相应的反馈引脚，可以调节主升压调节器、正电荷泵和负电荷泵的输出电压。

环路补偿

为了保证稳定性，需要在FB到GND之间添加一个由串联电阻（RCOMP）和电容（CCOMP）组成的零极点对。通过调整RCOMP和CCOMP的值，可以优化瞬态响应。

电荷泵调节器设计

对于电荷泵调节器，需要选择合适的飞跨电容、输入电容、输出电容和整流二极管。飞跨电容的值会影响电荷泵的源阻抗和输出电流能力；输入电容的值应不小于飞跨电容，并尽可能靠近相应引脚；输出电容的大小可以根据所需的输出纹波电压进行估算；整流二极管可选择低成本的硅开关二极管或肖特基二极管。

七、应用信息

功率耗散

MAX8753的最大功率耗散取决于芯片到环境的热阻和环境温度。主要的功率耗散部分包括升压调节器、线性调节器和电荷泵。通过合理的设计和散热措施，可以提高芯片的功率耗散能力。

PCB布局和接地

PCB布局对于MAX8753的正常工作至关重要。应尽量减小升压调节器的高电流环路面积，创建独立的功率地岛和模拟地平面，并将反馈分压器电阻靠近反馈引脚，同时注意旁路电容的放置和输出电容与负载之间的走线等。

八、总结

MAX8753是一款功能强大、性能优越的TFT LCD DC - DC转换器，为TFT LCD的电源管理提供了全面的解决方案。在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，合理选择电感、电容、二极管等元件，并优化PCB布局，以充分发挥MAX8753的性能优势，确保系统的稳定性和可靠性。你在使用MAX8753进行设计时，是否也遇到过一些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。