LED背光驱动芯片应用电路详解

一）简介：
RT9293 是一款高频、异步的 Boost 升压型 LED 定电流驱动控制器，其工作原理如下：
1）基本电路结构及原理

Boost 电路核心原理：基于电感和电容的特性实现升压功能。当驱动信号使能，增强型 Nmos 管导通时，电感充电，电容两端电压为电源电压，二极管防止电容放电；当 Nmos 管截止时，电感放电，其电动势与电源串联使电容两端电压抬高，从而实现升压。
2) RT9293 内部电路结构：
内部集成了支持多达 10 只 WLED 串联的背光应用和 OLED 供电的 MOSFET，还内置了软启动功能以消除冲击电流。其工作在 1MHz 的频率下，允许使用小型的元器件，可简化 EMI 问题。

3) 工作过程
使能与参考电压产生：EN 引脚上升沿使能后，在 FB 端口会输出一个参考电压 VA，该参考电压可根据使能引脚的占空比来调。当输入 PWM 信号频率小于 500Hz 时，VA 是一个 PWM 信号；输入 PWM 信号频率大于 500Hz 时，VA 相当于一个直流信号。VA 经过一个推挽结构，将外部输入的 PWM 转换为同频同占空比的高电平为 300mV 的 PWM 波，然后经过一个低通滤波器得到。
1,电流控制：
提供给 LED 的电流由外部电流检测电阻 RSET 所确定，ILED = VSET/RSET。在确定好 RSET 的阻值之后，通过控制反馈电阻上端的电压就可以控制流过 LED 的电流。其可通过两种方式接入 PWM 波进行调光，一是 PWM 接入 EN 引脚，通过改变内部的参考电压来控制外部反馈电压的稳定值；二是 PWM 接入 FB 引脚，需要用一个低通滤波器将 PWM 波转成直流信号，然后接入通过一个电阻接入 FB 引脚，实现对 VSET 的控制。
2,反馈与调节：
误差放大器会回送反馈信号 FB，通过对输出电流的监测和反馈，与内部参考电压进行比较，然后根据比较结果调整 MOSFET 的导通占空比等参数，从而实现对输出电流和电压的稳定控制。当占空比低时会产生更大误差，所以对 PWM 输入信号的占空比有最低值要求。

3,保护机制
过压保护：RT9293A 提供了 50V 的过压保护，RT9293B 提供了 50V/20V 的过压保护。当输出电压超过设定的过压保护阈值时，芯片会采取相应的保护措施，如切断输出或调整输出电压等，以防止下游电路因过压而损坏。
欠压保护：当输入电压低于芯片的欠压保护阈值时，芯片会停止工作或进入低功耗模式，以避免芯片在欠压状态下出现异常工作或损坏。
过温保护：在芯片工作过程中，如果温度升高到一定程度，超过了芯片的过温保护阈值，芯片会自动降低工作效率或停止工作，待温度降低到安全范围内后再恢复正常工作，以防止芯片因过热而损坏。

二）实际电路和电流计算
1）5寸液晶屏背光参数：

电流调节范围：

这里驱动电流最大值过大，会影响液晶屏背光管的寿命。按照液晶屏背光LED参数计算为Imax = 42.5mA。所以应该调整电阻Rset=7.58R. 这样，
Imax = 42.5mA,Imin=10.3mA.
调整后的电路图如下：

2）7寸液晶屏背光参数：

根据最大电流计算Imax = 212.5mA.
根据以上电路计算 电阻Rset=1.52R.
如此：电流调整范围：Imax = 212.5mA. Imin = 51.2mA.
电路图如下：

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