SGM3760/SGM3760A:高效双通道屏幕闪光白光 LED 驱动芯片详解
在智能手机等设备的设计中,屏幕闪光白光 LED 驱动芯片的性能至关重要。今天我们就来深入了解一下 SGMICRO 推出的 SGM3760/SGM3760A 这两款 2 通道屏幕闪光白光 LED 驱动芯片。
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一、产品概述
SGM3760 和 SGM3760A 具备高效升压调节器,内置 40V/3.6A 功率 MOSFET,非常适合由单节锂离子电池供电的智能手机背光应用,其电源电压工作范围为 2.7V 至 5.5V。该芯片的升压输出具有自适应电压调节功能,且压降足够低,能够驱动多达 10S2P 的白光 LED 并实现高效率。在智能手机图像捕捉时,可将显示设备作为屏幕闪光模式的光源,当 strobe 信号激活时,每通道能在 32V 下驱动高达 80mA(SGM3760)/60mA(SGM3760A)的电流,持续时间为 330ms。
二、产品特性
(一)电气性能优越
- 宽输入电压范围:输入电压范围为 2.7V 至 5.5V,能适配多种不同的电源环境。
- 高效集成开关:集成 40V/3.6A 开关,最高效率可达 90%,有助于降低功耗。
- 自适应升压调节:采用自适应升压调节器,开关频率为 1.15MHz,优化了上升时间和下降时间,可有效降低 SW 引脚的 EMI。
(二)灵活的电流控制
- 双电流沉:在背光模式下,每个通道最多可提供 30mA 电流;在屏幕闪光模式下,SGM3760 可在 330ms 超时内提供 4 倍输出电流,SGM3760A 则为 3 倍。
- 精准的电流匹配:LED 电流匹配和精度调节可达 1%,确保了 LED 发光的一致性。
(三)低功耗与调光功能
- 低压降:极低的压降电压仅为 150mV,减少了能量损耗。
- PWM 调光接口:支持 PWM 调光接口,在超过 1:500 的 PWM 范围内调光稳定,并且在轻载时采用 PFM 模式,进一步降低功耗。
(四)完善的保护机制
- 软启动:具备自动软启动功能,可减少浪涌电流,保护芯片和其他元件。
- 多重保护:包含 41.5V 过压保护、LED 开路或短路保护以及热关断保护等,提高了芯片的可靠性和稳定性。
(五)广泛的工作温度范围
工作温度范围为 -40℃ 至 +85℃,适用于多种不同的使用环境。
(六)环保封装
采用绿色 WLCSP - 1.32×1.32 - 9B 封装,符合环保要求。
三、应用领域
该芯片主要应用于 PDA、手持计算机以及单节电池输入的媒体格式 LCD 显示器背光等领域,为这些设备的屏幕显示提供了可靠的 LED 驱动解决方案。
四、产品选型与订购信息
| 型号 | 封装描述 | 指定温度范围 | 订购编号 | 封装标记 | 包装选项 |
|---|---|---|---|---|---|
| SGM3760 | WLCSP - 1.32×1.32 - 9B | -40℃ 至 +85℃ | SGM3760YG/TR | XXXX ME6 | 卷带包装,3000 个 |
| SGM3760A | WLCSP - 1.32×1.32 - 9B | -40℃ 至 +85℃ | SGM3760AYG/TR | XXXX C04 | 卷带包装,3000 个 |
五、引脚配置与功能
(一)引脚配置
SGM3760/A 采用 WLCSP - 1.32×1.32 - 9B 封装,其引脚配置如下(顶视图):
1 2 3
A
ISET IFB1
IFB2
B
GND
PWM COMP
STRB VIN SW
C
(二)引脚功能
| 引脚 | 名称 | 输入/输出 | 功能 |
|---|---|---|---|
| A1 | ISET | 输入 | 电流设置引脚,通过连接外部电阻到地来设置最大 LED 电流。 |
| A2 | IFB2 | 输入 | 调节电流沉 2。 |
| A3 | IFB1 | 输入 | 调节电流沉 1。 |
| B1 | PWM | 输入 | PWM 调光输入。 |
| B2 | COMP | 输出 | 跨导误差放大器输出,连接外部电容到地以补偿转换器。 |
| B3 | GND | 输出 | 接地引脚。 |
| C1 | STRB | 输入 | 频闪信号输入引脚,用于同步闪光脉冲和图像捕捉,一般由图像传感器直接生成该信号。 |
| C2 | VIN | 输入 | 输入电源引脚。 |
| C3 | SW | 输入 | 内部低端 N 沟道 MOSFET 的漏极连接。 |
六、典型应用电路
典型应用电路中,输入电压 VBAT 范围为 2.7V 至 5.5V,使用 10μH 的电感 L 和多个电容进行滤波。通过外部电阻 RISET(63.4kΩ)设置背光模式下的默认白光 LED 电流,在操作过程中,可通过向 PWM 引脚施加 PWM 信号来控制 LED 电流。
(一)背光模式
SGM3760/A 能够以每通道 30mA 的电流驱动 10S2P 的 LED。
(二)闪光模式
SGM3760 能够在 330ms 内以每通道 80mA 的电流驱动 8S2P 的 LED;SGM3760A 能够在 330ms 内以每通道 60mA 的电流驱动 10S2P 的 LED。
七、电气特性
(一)电源相关特性
输入电压范围为 2.7V 至 5.5V,工作静态电流在 1.7mA 至 2.1mA 之间(VIN = 3.6V,开关频率 1.15MHz 且无负载),关断电流最大为 1μA(PWM = 低)。
(二)信号阈值与时间特性
STRB/PWM 逻辑高电压阈值为 1.65V,逻辑低电压阈值为 0.50V。PWM 引脚内部下拉电阻为 900kΩ,STRB 引脚内部下拉电阻为 55kΩ。PWM 逻辑高时间到背光模式为 55ms,STRB 逻辑高时间到闪光模式为 50μs,闪光模式定时器为 330ms。
(三)调节特性
ISET 引脚在背光模式全亮度下的电压为 1.184V 至 1.256V,背光模式电流乘数为 1050,SGM3760 在闪光模式全亮度下的电流乘数为 4200,SGM3760A 为 3150。电流精度在 ±5% 以内,最大电流与平均电流的偏差不超过 2.5%。
(四)功率开关与振荡器特性
开关 MOSFET 导通电阻在 VIN = 3.6V 时为 0.18Ω,振荡器频率为 950kHz 至 1350kHz,最大占空比为 96%。
(五)保护特性
闪光模式开关 MOSFET 电流限制为 3.6A,背光模式开关 MOSFET 电流限制为 1.35A 至 2.10A,开关 MOSFET 启动电流限制为 0.6A。SW 引脚过压阈值为 40.0V 至 43.0V,IFBx 引脚过压阈值为 4.5V,热关断阈值为 150℃,热关断迟滞为 15℃。
八、推荐测试电路组件
推荐使用 10μH/CD75NP - 100KC 的电感和 MBR0540 的二极管,以及 1μF/C2012X7R1H105JT 的电容。
九、典型性能特性
文档中给出了多种典型性能特性曲线,包括开关波形、启动波形、关断波形、开路 LED 保护、PWM 调光时的输出纹波、闪光模式启动和关断、闪光模式超时保护、调光瞬态波形以及效率与调光占空比的关系等。通过这些曲线,我们可以直观地了解芯片在不同工作条件下的性能表现。
十、总结
SGM3760/SGM3760A 是两款性能出色的 2 通道屏幕闪光白光 LED 驱动芯片,具有高效、灵活、可靠等优点。在设计智能手机等设备的背光和闪光功能时,工程师可以根据具体需求选择合适的型号,并参考其典型应用电路和电气特性进行设计,以确保设备的性能和稳定性。大家在实际应用中是否遇到过类似芯片的使用问题呢?欢迎在评论区交流分享。
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