深入剖析MAX17117评估套件：助力TFT - LCD应用设计

在当今的电子设备中，TFT - LCD显示技术无处不在。为了满足这类应用的设计需求，Maxim推出了MAX17117评估套件（EV kit）。作为电子工程师，我们有必要深入了解这款套件，以便在实际项目中更好地运用它。

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一、套件概述

MAX17117评估套件是一块经过全面组装和测试的表面贴装印刷电路板（PCB），专为有源矩阵、薄膜晶体管（TFT）液晶显示器（LCD）应用提供所需的电压和功能。它集成了高性能升压调节器、350mA低压差（LDO）线性调节器、高速运算放大器、用于TFT栅极开启电源的正电荷泵、用于TFT栅极关闭电源的负电荷泵，以及带有栅极阴影控制的7输出高压电平转换扫描驱动器。

1. 输入电压范围

该套件可在+2.3V至+5.5V的直流电源电压下工作，这使得它在电源选择上具有较高的灵活性。

2. 输出电压

• 升压开关调节器：从+2.7V输入可提供至少250mA的+8.5V输出。
• 正电荷泵：可提供至少20mA的+23V输出。
• 负电荷泵：可提供至少10mA的 - 6V输出。
• 运算放大器：配置为+4.25V，能够提供典型值为200mA的短路输出电流。

二、元件清单

套件中包含了多种电容、电阻、二极管、电感等元件，以下是部分关键元件介绍：

1. 电容

• 不同规格的陶瓷电容，如10μF、0.22μF、0.1μF等，用于滤波和储能。
• 例如，Murata GRM21BR61A106K和TDK C2012X5R1A106K等型号的电容，在电路中起到稳定电压的作用。

2. 电阻

• 各种阻值和精度的电阻，如102k±1%、17.4k + 1%等，用于调节电路参数。
• 例如，通过选择不同的反馈电阻R1和R2，可以调整升压开关调节器的输出电压。

3. 二极管

• 肖特基二极管和齐纳二极管，如Central Semi CMMSH1 - 40、Fairchild MM3Z6V2B等，用于整流和电压钳位。

4. 电感

• 10μH、1.85A、74.4mΩ的电感（6mm x 6mm x 3mm），Sumida CDRH5D28RHPNP - 100M，用于升压电路。

三、快速启动

1. 推荐设备

• 2.3V至5.5V、2A的直流电源
• 电压表

2. 操作步骤

• 验证跳线JU1的1 - 2引脚之间安装了分流器。
• 确保SW1 DIP开关处于关闭位置。
• 将电源的正极连接到VIN焊盘，负极连接到PGND焊盘，并将VIN设置为+3V。
• 打开电源，验证升压开关调节器输出（VMAIN）为+8.5V。
• 验证栅极开启电源（GHON）约为+23V。
• 验证栅极关闭电源（VGL）约为 - 6V。
• 验证高速运算放大器的输出（VOUT）约为+4.25V。
• 验证高压扫描驱动器的输出约为 - 6V（= VGL）。

四、硬件详细描述

1. 升压开关调节器

从+2.7V输入可产生+8.5V输出，并提供至少250mA的电流。通过选择不同的反馈电阻，可以将输出电压调整到最高+15V。

2. 电荷泵

• 正电荷泵：由两级组成，可产生约+23V的电压，并提供高达20mA的电流。
• 负电荷泵：由单级组成，配置有分流齐纳二极管，可产生约 - 6V的电压，并提供高达10mA的电流。需要注意的是，加载GHON和VGL会按比例降低可用的VMAIN电流。

3. 运算放大器

输出（VOUT）固定为+4.25V，也可以通过改变分压器电阻来重新配置为其他电压。

4. 高压电平转换扫描驱动器

带有栅极阴影控制，用于驱动TFT面板栅极驱动器。其七个输出在+35V（最大）和 - 15V（最小）之间摆动40V（最大），能够快速驱动容性负载。在栅极阴影期间，CKH_输出驱动器变为高阻抗，并且当相应的CK_输入状态为逻辑低时，连接在CKH_输出的容性负载与RO或RE之间的内部开关会闭合。

五、输出电压选择

1. 升压开关调节器输出电压（VMAIN）

通过反馈电阻R1和R2将输出设置为+8.5V。若要生成其他输出电压（最高+15V），可选择不同的外部分压器电阻R1和R2。同时，改变VMAIN电压设置会影响GHON和VGL电荷泵的输出电压，需要注意其电压范围和差值限制。

2. 运算放大器输出电压（VOUT）

运算放大器内部配置为单位增益缓冲器，非反相输入（POS）的电压由分压器电阻R4和R5设置为VMAIN的一半。若要将VOUT设置为其他电压（最高VMAIN），可根据相应公式选择不同的分压器电阻。

六、总结

MAX17117评估套件为TFT - LCD应用提供了一个全面的解决方案。它集成了多种功能模块，通过合理选择元件和调整输出电压，可以满足不同的设计需求。作为电子工程师，我们在使用该套件时，需要深入理解其工作原理和参数设置，以确保设计的稳定性和可靠性。你在使用类似评估套件时，是否也遇到过一些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。