LM27952白光LED自适应1.5X / 1X开关电容电流驱动器
2005年5月
LM27952
白光LED自适应1.5X / 1X开关电容电流
司机
概述
该LM27952是一个开关电容白色LED驱动器钙
pable驱动多达4个LED通过每个LED为30mA 。
其四严格监管的电流吸收器确保优异的LED
电流和亮度匹配。 LED驱动电流为亲
通过一个外部检测电阻器编程。该LM27952能操作
阿泰在输入电压范围为3.0V至5.5V，
只需要四个低成本的陶瓷电容器。
该LM27952提供了出色的效率，而无需使用
一个电感器通过操作所述电荷泵中的3/2的增益的，
或者在1.最大效率的增益达到过
输入电压范围内，积极选择适当的增益
基于LED的正向电压的要求。
该LM27952采用恒定频率预调控
尽量减少对输入传导噪声。它有一个固定的750kHz的
对于便携式应用的开关频率进行优化。该
LM27952功耗小于电源电流1μA时
关闭。
该LM27952可在一个14引脚无拉回无铅
引线框架封装： LLP- 14 。
特点
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
驱动多达4个LED的高达30mA的每个
调节电流源与0.2 ％ （典型值）的匹配
3 / 2倍， 1倍的增益基于LED V过渡
F
峰值效率超过85 ％
输入电压范围：3.0V至5.5V
PWM亮度控制
非常小的解决方案尺寸 - 无需电感
750kHz的固定开关频率
＆ LT ;
1μA关断电流
14引脚的LLP封装： 4.0毫米X 3.0毫米X 0.8毫米
应用
n
白光LED背光显示屏
n
白光LED键盘背光
n
通用LED照明
典型应用电路
20148001
2005美国国家半导体公司
DS201480
www.national.com
LM27952
接线图
LM27952
14引脚无拉回无铅引线框架封装（ LLP- 14 ）
4× 3× 0.8毫米
NS包装数SDA14A
20148002
引脚说明
针
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
名字
C2+
V
OUT
C1+
D4
D3
D2
D1
I
SET
EN
PWM
飞电容C2连接
预稳压电荷泵输出
飞电容C1连接
规范的灌电流输入。
规范的灌电流输入。
规范的灌电流输入。
规范的灌电流输入。
当前设置输入。放置一个电阻器（R
SET
）该引脚与GND之间的套
LED电流为所有的LED。 LED电流= 200× （ 1.25V ÷
SET
).
启用逻辑输入引脚。逻辑低=关机，逻辑高=启用。那里
是150k欧姆（典型值）电阻内部连接EN引脚与GND之间。
灌电流调制逻辑输入引脚。逻辑低=关，逻辑高=开。
施加脉冲宽度调制（PWM ）信号，该引脚允许
稳压电流吸收器，而不会关闭内部调制
电荷泵和V
OUT
节点。
输入电压范围： 3.0V至5.5V 。
飞电容C2连接。
电源的接地连接。
飞电容C1连接。
描述
11
12
13
14
V
IN
C2-
GND
C1-
订购信息
订单号
LM27952SD
LM27952SDX
包装说明
无拉回
LLP-14
包装标志
XXXXX
YYYYY = D005B
提供作为磁带和卷轴
（单位）
1000
4500
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2
LM27952
绝对最大额定值
（注1,2 ）
如果是用于军事/航空航天特定网络版设备是必需的，
请向美国国家半导体销售办事处/
经销商咨询具体可用性和规格。
V
IN
EN ， PWM
连续功率耗散
（注3）
结温
(T
J- MAX -ABS
)
存储温度范围
铅温度。 （焊接， 5秒）
ESD额定值（注4 ）
人体模型
-0.3V至6.0V
-0.3V到（V
IN
+ 0.3V)
W / 6.0V最大
内部限制
150C
-65 ℃150 ℃的
260C
2kV
（注2,7）
工作额定值
（注2,7）
输入电压V
IN
LED电压范围
结温范围（T
J
)
环境温度范围（T
A
)
（注5 ）
3.0V至5.5V
2.5V至3.9V
-40 ° C至+ 115℃
-40 ° C至+85°C
热信息
结至环境热阻，
LLP- 14封装（ θ
JA
） （注6 ）
45C/W
电气特性
在标准字体限为T
A
= 25°C ，而在极限
粗体
则适用于整个工作结温
范围（ -40℃至+ 85℃ ） 。除非另有说明，规范适用于LM27952的典型应用电路（ pg.1 ）与V
IN
= 3.6V ，V （ EN ） = 1.8V ，V （ PWM ） = 1.8V ， 4个LED ，V
DX
= 0.45V ，C
IN
= C
OUT
= 3.3μF ，C
1
= C
2
= 1μF ，R
SET
= 12.5kΩ （注8 ）
符号
I
DX
参数
LED电流调节
条件
3.0V
≤
V
IN
≤
5.5V
R
SET
= 12.5k
I
VOUT
= 0毫安
3.0V
≤
V
IN
≤
5.5V
R
SET
= 8.32k
I
VOUT
= 0毫安
3.0V
≤
V
IN
≤
5.5V
R
SET
= 24.9k
I
VOUT
= 0毫安
I
D- MATCH
I
Q
I
SD
V
SET
I
DX
/ I
SET
V
HR
LED电流匹配
（注9 ）
静态电源电流
关断电源电流
I
SET
引脚电压
输出电流电流
集比
灌电流电压
裕量要求
（注10 ）
I
DX
= 95% I
DX
（标称值）。
R
SET
= 8.32k
(I
DX
NOM 。 = 31毫安）
I
DX
= 95% I
DX
（标称值）。
R
SET
= 12.5k
(I
DX
NOM 。 = 21毫安）
f
SW
V
IH
V
IL
开关频率
逻辑输入高
逻辑输入低
输入引脚： EN ， PWM
3.0V
≤
V
IN
≤
5.5V
输入引脚： EN ， PWM
3.0V
≤
V
IN
≤
5.5V
525
(-30%)
1.0
0
R
SET
= 8.32k
D
(1-4)
=打开
R
SET
=打开
3.0V
≤
V
IN
≤
5.5V
V（ EN ） = 0V
3.0V
≤
V
IN
≤
5.5V
民
19.32
(8%)
典型值
21
最大
22.68
(+8%)
单位
mA
31
11
0.2
1.3
0.1
1.25
200
360
1
1.7
1
%
mA
A
V
mV
240
750
975
(+30%)
V
IN
0.4
千赫
V
3
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LM27952
电气特性
（注2,7） （续）
在标准字体限为T
A
= 25°C ，而在极限
粗体
则适用于整个工作结温
范围（ -40℃至+ 85℃ ） 。除非另有说明，规范适用于LM27952的典型应用电路（ pg.1 ）与V
IN
= 3.6V ，V （ EN ） = 1.8V ，V （ PWM ） = 1.8V ， 4个LED ，V
DX
= 0.45V ，C
IN
= C
OUT
= 3.3μF ，C
1
= C
2
= 1μF ，R
SET
= 12.5kΩ （注8 ）
符号
I
IH
参数
逻辑输入高电流
输入引脚： PWM
V（ PWM ） = 1.8V
输入引脚： EN
V（ EN ） = 1.8V （注11 ）
I
IL
R
OUT
V
GDX
t
ON
逻辑输入低电平电流
电荷泵输出
电阻（注12 ）
1倍至3倍/ 2倍的增益转换
在V电压阈值
DX
启动时间
V
DX
落下
I
DX
= 90％的稳定状态
输入引脚： EN ， PWM
V（ EN ， PWM ） = 0V
条件
民
典型值
10
12
10
3.3
450
330
最大
单位
nA
A
nA
mV
s
注1 ：
最大极限值是指超出这可能会损坏部件的限制。额定工作值是根据其运行情况
该装置保证的。工作额定值并不意味着保证性能的限制。为了保证性能的限制和相关的测试条件，请参阅
电气特性表。
注2 ：
所有的电压都是相对于在GND引脚的潜力。
注3 ：
内部热关断电路保护永久性损坏设备。热关断从事在T
J
= 150°C （典型值），并脱离在T
J
=
140℃ （典型值） 。
注4 ：
在人体模型是一个100pF的电容通过1.5kΩ电阻向每个引脚放电。
注5 ：
在应用中，高功率耗散和/或封装的热性能差的存在，在最大环境温度可能要
降额。最高环境温度（T
A- MAX
）是依赖于最大操作结温度（T
J- MAX -OP
= 115
o
C）所示，其最大功率
该装置中的应用程序的耗散性（P
D- MAX
），以及结点到环境的部件/封装的热阻在应用程序（ θ
JA
），如由下式给出的
下面的公式：T已
A- MAX
= T
J- MAX -OP
- (θ
JA
X P
D- MAX
).
注6 ：
结点至环境热阻（ θ
JA
）取自热建模的结果，列于JEDEC的条件和指引下进行
标准JESD51-7 。测试板是一个4层FR- 4电路板测量102毫米X 76毫米X 1.6毫米有2× 1阵列的散热孔的。电路板上的接地平面
为50mm ×50毫米。铜层的厚度是36μm / 18μm的/ 18μm的/ 36μm （ 1.5盎司/ 1盎司/ 1盎司/ 1.5盎司） 。环境温度模拟是22C，静止的空气中。动力
功耗是1W 。
的值
θ
JA
该LM27952的LLP- 14可以作为全倒在一个范围内45
o
C / W 150
o
C / W的（如果不是较宽） ，这取决于电路板材料，布局和环境
条件。在应用中，较高的最大功率耗散存在（高V
IN
，高I
OUT
） ，必须特别注意支付给散热问题。欲了解更多
有关这些主题的信息，请参考
应用笔记1187 ：无铅引线框架封装（ LLP ）
和
电源效率和功耗
该数据表的部分..
注7 ：
最小和最大限制是由设计，测试或统计分析保证。典型的数字也无法保证，但代表了最常见的情况。
注8 ：
C
IN
, C
OUT
, C
1
, C
2
：在设置电气特性采用低ESR的表面贴装陶瓷电容器（MLCC ）
注9 ：
LED电流匹配是基于两种计算方法： （一
最大
- I
AVG
) ÷ I
AVG
]和[ （我
AVG
- I
民
) ÷ I
AVG
]. I
最大
我
民
是最高的和最低的各自
DX电流，而我
AVG
是所有四个电流吸收器的平均霉素电流。数量最多的两个计算（最坏情况）被认为是匹配的图
对的部分。提供的典型规格为匹配的数字为各部分的最常见的情况。
注10 ：
净空电压= V
DX
到GND 。如果电压裕量要求不能满足，调节LED电流将受到损害。
注11 ：
EN逻辑输入高电流（I
IH
）是由于150k欧姆（典型值）的下拉电阻内部连接的EN和GND引脚。
注12 ：
开环输出电阻（R
OUT
）模型中的所有电压损失的电荷泵。
OUT
可用于估计处的电压的电荷泵
输出电压V
OUT
并且该装置的下低V中的最大电流能力
IN
和高I
OUT
条件，超出了电气规格表中指定的内容：
V
OUT
= （G x垂直
IN
) - (R
OUT
X我
OUT
） 。在该等式中， G是电荷泵增益模式，并且我
OUT
是总输出电流（所有活动的Dx吸电流和所有的总和
从V电流消耗
OUT
).
注13 ：
开启时间是从当EN信号被拉高，直至V输出电压测量
OUT
跨越90 ％，其最终价值。
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4
LM27952
应用信息
电路描述
该LM27952是一款自适应1.5倍/ 1倍CMOS电荷泵，
用于驱动背光用白光LED小型优化
格式显示。它提供了四个恒流输入钙
pable过每个LED的那颗高达30mA的。良好的
匹配的电流吸收器保证了电流通过所有的
LED是几乎相同的，从而提供一个均匀的亮度
在整个显示。
每个LED从V驱动
OUT
和连接到所述一个
4电流吸收器。 LED的驱动电流是由编程
连接一个电阻R
SET
到当前组销，我
SET
。 LED
亮度由施加脉宽调制调
（PWM）信号到所述专用PWM输入引脚。
电荷泵
输入到1.5倍/ 1倍电荷泵被连接至V
IN
销，以及电荷泵的松散稳压输出是
连接至V
OUT
引脚。推荐的输入电压
该LM27952的范围为3.0V至5.5V 。该设备的loosely-
调节供给泵具有两个开环和闭环
的操作模式。当该装置是在开环的
电压V
OUT
等于在增益倍压
输入。当设备处于闭合回路，在V的电压
OUT
松散稳压至4.5V （典型值） 。电荷泵增益
转换正在积极选择调节为基础，以维护
在LED正向电压和负载的要求。这使得
电荷泵留在最有效的增益（1倍）以上
尽可能多的输入电压范围成为可能，减少了
功率从电池消耗。
软启动
该LM27952包含内部软启动电路限制
输入浪涌电流时启用的部分。软启动
与受控导通的接口的内部实现
最终的参考电压。由于软启动电路，启动
该LM27952的时间大约是330μs （典型值） 。
启用和PWM引脚
该LM27952有2个逻辑控制引脚。这两个引脚为主动 -
逻辑高（HIGH = ON） 。有一个内部下拉
电阻（ 150k欧姆典型值）连接使能引脚之间（ EN ）
和GND 。有连接到没有上拉或下拉
脉宽调制（ PWM ）引脚。
EN引脚是主的使能引脚的一部分。当
电压此引脚为低电平（
＆ LT ;
0.4V ）时，器件处于关断
模式。在这种模式下，所有内部电路为OFF且部分
消耗极少的电源电流（
＆ LT ;
典型值1μA ）。当
电压EN引脚为高电平（
＆ GT ;
1.0V ） ，该部分将启动
电荷泵和调节输出电压，其
标称值。
PWM引脚作为专用逻辑输入为LED
亮度控制。当该引脚上的电压低
(
＆ LT ;
0.4V ）时，电流吸收器将被关断和没有电流
将流过LED的。当该引脚上的电压为
HIGH （
＆ GT ;
1.0V ） ，电流片将开启并调节到
当前水平由连接到I的电阻设置
SET
引脚。
设置LED电流
电流通过四个LED连接到D
1-4
可以
设定为所需的水平简单地通过一个适当的连接
尺寸的电阻器（R
SET
）在我的
SET
该LM27952引脚
和GND 。的LED电流成比例的电流
流出的我的
SET
针和是200倍的因子
5
大于所述予
SET
电流。一个间的反馈回路
纳尔放大器设置我的电压
SET
销至1.25V （典型值） 。
上述简化下面的方程中的语句：
I
Dx
= 200× （V
SET
/ R
SET
)
R
SET
= 200× （ 1.25V / I
Dx
)
ADJUSTING LED亮度（ PWM控制）
感知的LED的亮度可以通过使用脉宽调制来调节
在LM27952 PWM逻辑输入引脚控制信号，转弯
电流源接通和断开的速率比per-快
ceptible的眼球。当这样做时，总的亮度
感知是正比于PWM的占空比（D）的
信号（ D =时，该指示灯在每一个百分比
PWM周期） 。一个简单的例子：如果该指示灯在驱动
15毫安每一个具有50％占空比的PWM信号，
认为LED的亮度将大约一半亮如
时相比，所述LED被连续地驱动
15mA.
推荐的最小PWM频率为100Hz 。频
低于这个quencies可能明显明显的闪烁或
闪烁。建议的最高PWM频率为
1kHz的。以上的频率，这可能会干扰
内部电流驱动器电路和/或噪声的可听
范围内。由于调节控制环路中，最大
频率和最小占空比施加到PWM引脚
应选择为使得最小导通时间是不低于
比持续时间为30μs 。如果PWM信号被施加到EN
针代替，最大频率和最小占空比
周期的选择应满足两个LM27952
启动时间（ 330μs典型值）和为30μs控制环路延迟。
在优选的方法来调整亮度是保持
主EN不断电压开应用PWM信号
到专用PWM输入引脚。这种类型的利益
连接可以最好地理解与一个相反的例子。
当PWM信号被连接到主站使能（EN ）
销，所述电荷泵反复接通和关断。每次
电荷泵导通，有电流的浪涌
电容，内部和外部，都充电。这
在电流尖峰和电压跌落时浪涌电流的结果
该部分的输入。通过只施加PWM信号，以
PWM逻辑输入引脚，电荷泵连续停留
上，导致低得多的输入噪声。
在其中一个PWM信号必须连接到EN例
销，可以采取措施以降低的幅度
电荷泵接通瞬变响应。更多的输入电容
tance ，串联电阻和/或铁氧体磁珠可提供苯并
efits 。如果电流尖峰和电压骤降是可以容忍的，
PWM信号连接到EN引脚也提供一个
较低的电源电流消耗的利益。当PWM
信号EN引脚为低电平时， LM27952将被关闭
和输入电流将仅几微安。这导致
在一个较低的时间平均的输入电流比现有sugges-
化，其中EN持续不断。
最大输出电流，最大LED
电压，最小输入电压
该LM27952可提供30mA驱动4个LED每个从输入
由于LED的正向电压可低至3.0V ，这么久
电压3.5V以下（室温）的。
上述声明是LED驱动器的一个简单的例子
该LM27952的能力。声明中包含的关键
所需的应用参数来验证LED驱动器
采用LM27952设计：LED电流（I
LED
） ，数
活动指示灯（N ） ， LED的正向电压（V
LED
） ，和最低限度
输入电压（V
IN-分钟
).
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