MAX1513评估套件：为TFT显示供电的理想之选

在电子设计领域，为有源矩阵薄膜晶体管（TFT）液晶显示器提供合适的电压和功能是一项关键任务。MAXIM的MAX1513评估套件（EV kit）就是为此而设计的一款出色工具。今天，我们就来详细了解一下这个评估套件。

文件下载：MAX1513EVKIT.pdf

一、概述

MAX1513评估套件是一块经过全面组装和测试的表面贴装电路板，能够为TFT液晶显示器提供所需的电压和功能。它包含了多个关键模块，如用于TFT源极驱动器供电的升压开关稳压器、用于TFT栅极开启（GON）供电的正两级电荷泵和线性后置稳压器、用于TFT栅极关闭（GOFF）供电的负单级电荷泵和线性后置稳压器、伽马参考以及低压逻辑电源。

该套件的工作直流电源电压范围为 +2.7V 至 +5.5V。升压开关稳压器在输入电压为 +4.5V 至 +5.5V 时，可配置为输出 +15V 电压，电流可达 500mA。正电荷泵和后置稳压器使用单级电荷泵可配置为输出 +25V 电压，电流为 25mA。负电荷泵和后置稳压器使用单级电荷泵可配置为输出 -10V 电压，电流为 50mA。伽马参考配置为输出 +14.7V 电压，电流为 50mA。低压逻辑线性稳压器配置为输出 +3.3V 电压，电流为 500mA。

二、特性亮点

1. 宽输入范围与多输出电压

输入电压范围为 +4.5V 至 +5.5V，能够适应多种电源环境。同时，它提供了多种输出电压，包括 +15V（500mA）、+25V（25mA）、 -10V（50mA）、+14.7V（50mA）和 +3.3V（500mA），满足TFT显示器不同部分的供电需求。

2. 高效节能

具有高达 90% 的效率，并且静态电流低，这意味着在工作过程中能够有效降低功耗，提高能源利用率。

3. 高频运行与小尺寸设计

高达 1.5MHz 的升压开关频率（可选 430kHz/750kHz/1.5MHz），允许使用微小的表面贴装组件，使得电路高度小于 1.8mm，非常适合对空间要求较高的设计。

4. 过载保护

具备输入和所有输出的过载保护功能，能够有效保护电路，提高系统的稳定性和可靠性。

三、组件清单

评估套件包含了多种电容、电阻、晶体管等组件，以下是部分关键组件信息：	DESIGNATION	QTY	DESCRIPTION
C1,C7	2	10μF +20%, 6.3V X5R 陶瓷电容 (0805) Taiyo Yuden JMK212BJ106MG 或 TDK C2012X5R0J106M
C2	1	10μF ±20%, 16V POSCAP (D10) Sanyo 16AQU10M
Q2, Q3	2	200mA, 40V pnp 双极晶体管 (SOT23) Fairchild MMBT3906 (top mark 2A) 或 Central Semiconductor CMPT3906 (top mark C2A)
R1	1	110kΩ ± 1% 电阻 (0603)
U1	1	MAX1513ETJ (4mm x 4mm 20 - pin 薄 QFN)

四、快速启动

评估套件已经完全组装和测试好，按照以下步骤可以验证电路板的运行：

1. 推荐设备：准备一个 4.5V 至 5.5V、3A 的直流电源和电压表。
2. 连接与设置
   • 确保跳线 JU1 两端没有短路。
   • 确保跳线 JU5 的引脚 1 和 2 之间有短路。
   • 将电源的正极连接到 PIN 焊盘，负极连接到最靠近 PIN 的 GND 焊盘。
   • 打开电源，验证升压稳压器输出（VMAIN）为 +15V。
   • 验证正线性稳压器输出（GON）为 +25V。
   • 验证负线性稳压器输出（GOFF）为 -10V。
   • 验证逻辑电源线性稳压器输出（VLOG）为 +3.3V。
   • 验证伽马参考线性稳压器输出（VGAM）为 +14.7V。

五、详细功能

1. 跳线选择

关机模式

MAX1513评估套件具有关机模式，可将MAX1513的静态电流降低到小于 150μA。2 针跳线 JU1 和 3 针跳线 JU5 控制关机模式和频率选择。不同的跳线设置对应不同的开关频率和工作状态，具体如下：	JU5 SHUNT LOCATION	JU1 SHUNT LOCATION	SDFR PIN	MAX1513 EV KIT OUTPUT
Pins 1 and 2 (default)	Not installed (default)	Connected to PIN through R23	MAX1513 enabled with 1.5MHz switching frequency
Pins 2 and 3	Not installed	Connected to REF pin through R23	MAX1513 enabled with 750kHz switching frequency
Not installed	Not installed	Floating switching frequency	MAX1513 enabled with 430kHz
Don’t care	Installed	Connected to GND	MAX1513 disabled

需要注意的是，对于非 1.5MHz 的开关频率，需要调整电感 L1、输出电容 C2 以及电流感测组件 R20、C11 和 R19。

正电荷泵

MAX1513评估套件的正电荷泵可以选择级联最多两级电荷泵。跳线 JU2 和 JU3 用于配置级数并选择正电荷泵的电压源。默认配置是由 VMAIN 供电的单级电荷泵，不同的跳线设置对应不同的 GON 电压范围：	JU3 SHUNT LOCATION	JU2 SHUNT LOCATION	GON RANGE
Not installed (default)	Shorted by PC trace	Up to 2 x VMAIN—voltage drops
Pins 1 and 2	Not installed; PC trace	Up to 3 x VMAIN—voltage drops
Pins 2 and 3	Not installed; PC trace	Up to PIN + 2 x VMAIN—voltage drops

2. 输出电压选择

升压开关稳压器输出电压

通过反馈电阻 R1 和 R2，MAX1513评估套件的升压开关稳压器输出（VMAIN）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, R2）。如果 VMAIN 设置高于 C2 的额定电压（16V），则需要选择替代的输出电容。

栅极开启线性稳压器输出电压

正线性稳压器输出（GON）通过反馈电阻 R5 和 R6 设置为 +25V。要生成其他输出电压，需要选择不同的外部分压器电阻（R5, R6），并相应调整电荷泵输入源和级数。

栅极关闭线性稳压器输出电压

负线性稳压器输出（GOFF）通过反馈电阻 R3 和 R4 设置为 -10V。要生成其他输出电压，选择不同的外部分压器电阻（R3, R4）。如果 GOFF 设置低于 C14 的额定电压（16V），则需要选择替代的输出电容。

伽马线性稳压器输出电压

伽马线性稳压器输出（VGAM）通过反馈电阻 R7 和 R8 设置为 +14.7V。要生成其他输出电压，选择不同的外部分压器电阻（R7, R8）。如果 VGAM 设置高于 C13 的额定电压（16V），则需要选择替代的输出电容。

逻辑电压供应线性稳压器输出电压

逻辑电压供应线性稳压器输出（VLOG）通过反馈电阻 R9 和 R10 设置为 +3.3V。要生成其他输出电压，选择不同的外部分压器电阻（R9, R10）和合适的输入电压源。

六、评估MAX1514

该评估套件还可以用于评估 MAX1514，只需将 MAX1513ETP 替换为 MAX1514ETP 即可。

总的来说，MAX1513评估套件为电子工程师提供了一个方便、高效的平台，用于测试和开发TFT显示器的电源解决方案。它的多种特性和灵活的配置选项，能够满足不同设计的需求。大家在实际应用中，不妨根据具体需求合理调整跳线和组件，以达到最佳的性能。你在使用类似评估套件时遇到过哪些问题呢？欢迎分享交流。