MAX17014评估套件：TFT LCD面板电源解决方案

引言

在电子设备的设计中，TFT LCD面板的电源供应是一个关键环节。MAXIM的MAX17014评估套件（EV kit）为我们提供了一个全面且高效的解决方案。今天，我们就来深入了解一下这个评估套件的特点和使用方法。

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一、套件概述

MAX17014评估套件是一块经过完全组装和测试的表面贴装印刷电路板（PCB），专门为薄膜晶体管（TFT）液晶显示（LCD）电视面板提供所需的电压和功能。它集成了降压开关稳压器、升压开关稳压器、用于TFT栅极开启电源的正两级电荷泵、用于TFT栅极关闭电源的负单级电荷泵，以及两个高电流运算放大器（op amps）。

该套件的输入直流电源电压范围为+10.8V至+13.2V。降压开关稳压器输出+3.3V，电流至少为2A；升压开关稳压器输出+16V，电流至少为1.5A；正电荷泵输出+35V，电流至少为50mA；负电荷泵输出 - 6V，电流至少为100mA。而且，它采用了1.2MHz的高频工作模式，允许使用微小的表面贴装元件，从而最大限度地减少了LCD面板设计的厚度。

二、套件特点

1. 宽输入电压范围：+10.8V至+13.2V的输入范围，为不同的电源供应提供了灵活性。
2. 多输出电压：降压开关稳压器输出+3.3V、升压开关稳压器输出+16V、正电荷泵输出+35V、负电荷泵输出 - 6V，满足了TFT LCD面板不同部分的电源需求。
3. 可调输出电压：通过外部电阻可以调整输出电压，方便根据实际需求进行定制。
4. 高频开关频率：1.2MHz的开关频率（可选600kHz），配合微小的表面贴装元件，减小了LCD面板的厚度。
5. 高性能运算放大器：两个高速运算放大器用于驱动LCD背板（VCOM），保证了显示效果。
6. 完全组装和测试：拿到手即可使用，节省了开发时间。

三、组件列表

评估套件包含了各种电容、电阻、二极管、电感等元件。例如，电容有不同的容值和耐压值，像10µF、0.1µF、22µF等；电阻的阻值也各不相同，如150kΩ、23.7kΩ等。这些元件的选择都是为了保证套件的性能和稳定性。在实际设计中，我们可以根据具体需求对这些元件进行适当的调整。大家在选择元件时，是否会考虑元件的品牌和质量对整个电路的影响呢？

四、快速启动

所需设备

在开始使用套件之前，需要准备+10.8V至+13.2V、3A的直流电源和数字万用表（DMMs）。

操作步骤

1. 将直流电源的正极连接到VIN焊盘，负极连接到PGND焊盘。
2. 将电源预设为+12V并禁用输出。
3. 验证跳线是否遵循默认设置。
4. 打开电源。
5. 验证降压调节器输出（OUT）为+3.3V。
6. 验证升压调节器输出（AVDD）为+16V。
7. 验证栅极开启电源（VGON）为+35V。
8. 验证栅极关闭电源（VGOFF）为 - 6V。
9. 验证运算放大器输出（VCOM1、VCOM2）为+8V。

在操作过程中，一定要注意先完成所有连接后再打开电源，避免出现意外情况。

五、详细描述

功能模块

MAX17014评估套件主要用于评估MAX17014多输出电源IC，该IC主要设计用于显示器和电视中的TFT LCD面板。套件中的降压开关稳压器用于生成逻辑电源轨，升压开关稳压器用于生成源驱动器电源，两个电荷泵调节器用于生成栅极驱动器电源，两个高性能运算放大器用于驱动LCD背板（VCOM）。

输入电源优化

虽然IC规定的输入范围为+8V至+16.5V，但评估套件针对+10.8V至+13.2V的输入电源进行了优化。

六、跳线选择

开关频率选择（FSEL）

降压和升压调节器的开关频率相同，但相位相差180°。通过2针跳线（JU1）可以选择工作频率，默认频率为1.2MHz，600kHz的操作可能需要更改元件。

高压开关模式（MODE）

通过跳线JU2可以选择高压开关的操作模式（延迟或无延迟）。

降压和负电荷泵调节器使能输入（EN1）

跳线JU3用于控制降压和负电荷泵调节器的使能输入。默认情况下，跳线JU3上安装了分流器，使EN1为逻辑高电平，此时OUT和VGOFF输出均被启用。

升压和正电荷泵调节器使能输入（EN2）

跳线JU4用于控制升压和正电荷泵调节器的使能输入。当EN1和EN2均为逻辑高电平时，AVDD和VGON输出被启用。

高压开关控制输入（CTL）

跳线JU5用于配置MAX17014 IC的高压开关控制引脚（CTL）的设置，也可以通过连接到CTL焊盘的外部逻辑控制器来控制开关状态。

VGON放电路径

通过电阻R15和跳线JU6可以配置VGON的放电路径，跳线JU6可以选择将R15连接到AVDD或PGND。

七、输出电压选择

降压开关稳压器输出电压（OUT）

默认情况下，降压调节器的输出（OUT）设置为+3.3V的固定模式。如果需要可调模式（+1.25V至+5V），可以选择R18和R19来设置所需的输出电压。

升压开关稳压器输出电压（AVDD）

升压开关稳压器的输出（AVDD）通过反馈电阻R3和R4设置为+16V。如果需要生成其他输出电压（VIN至+20V），可以选择不同的外部分压器电阻。

正电荷泵输出（VGON）

正电荷泵输出（VGON）通过分压器电阻R16和R17设置为+35V。如果需要设置其他电压（最高约3 x AVDD，最大44V），可以选择不同的分压器电阻。

负电荷泵输出（VGOFF）

负电荷泵输出（VGOFF）通过分压器电阻R1和R2设置为 - 6V。如果需要设置其他电压（0V至 - AVDD），可以选择不同的分压器电阻。对于低于 - 16V的VGOFF，需要选择耐压值更高的C15。

运算放大器输出电压（VCOM1、VCOM2）

运算放大器的输出（VCOM1、VCOM2）用于驱动LCD背板（VCOM）。两个运算放大器通过电阻R12和R13配置为单位增益缓冲器，通过外部分压器电阻可以将每个运算放大器的输出设置为AVDD输出电压的一半。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（R8 - R11）。

八、总结

MAX17014评估套件为TFT LCD面板的电源设计提供了一个完整的解决方案。它具有多种输出电压、可调输出电压、高频开关频率等特点，并且通过跳线选择可以方便地进行功能配置。在实际应用中，我们可以根据具体需求对套件进行调整和优化，以满足不同的设计要求。大家在使用这个评估套件的过程中，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享。