新型6W四通道LED驅動器 CAT4106及其應用*

O 引言
CAT4106是安森美半導體公司新近推出的6W發光二極管(LED)驅動器，該器件集成有大功率DC―DC升壓轉換器，并帶有片上診斷功能。CAT4106不但是一款多通道的升壓型LED驅動器，也能夠驅動4串、多達40個白光LED。其每串的電壓可達36 V，總共可以輸出6 W的LED驅動功率。
CAT4106內置診斷功能，設計人員可通過外部編程電阻來設定最低及最高電壓限制，以確定LED串可接受的工作電壓范圍。該功能還可檢測到任何不在開路或短路LED設定范圍內穩流的通道，并將其標記在故障(FAULT)邏輯輸出端。此外，CAT4106還具有熱關斷及過壓保護(OVP)功能。該器件在175 mA電流時，其LED通道壓降僅為500 mV。CAT4106具有PWM接口，可支持2 kHz的脈寬頻率，即便器件完全偏置也能提供精確、高精度的調光控制。

1 CAT4106的主要特點
CAT4106內部集成有多通道的LED驅動器和大功率DC／DC轉換器，可輸出總共6 W的LED功率，以用于大功率面板的背光應用，同時可驅動四組匹配的LED串，并可通過一個外部電阻來實現對驅動電流的精確編程和控制。CAT4106的每個通道可為LED串輸出高達36 V的電壓。
利用CAT4106內置的診斷功能可自動調節輸出電壓，并可以最低的電壓裕量來進行LED驅動，從而提升背光能效，減少電路板的占用空間。通過CAT4106的EN／PWM邏輯引腳可支持多種頻率，從而控制高分辨率的調光比，保證器件在完全偏壓的情況下，對PWM的準確調光控制。當EN／PWM引腳置低時，CAT4106會進入完全關斷模式。四通道LED驅動器CAT4106的主要特點如下：
◇具有緊湊電流匹配的四路LED通道；
◇內部集成有DC／DC升壓轉換器；
◇具有可達6 W的LED輸出功率；
◇效率可達92％；
◇具有低壓差LED通道(175 mA時為500mV)；
◇帶有高頻率PWM接口(最高可達2 kHz)；
◇具有可調節的短路/開路LED保護功能；
◇LED的通道電流和電壓可通過編程調節和控制：
◇具有熱關斷保護功能；
◇采用16引腳4X4的TQFN和帶散熱盤的TSSOP封裝，符合RoHS規范要求。

2 CAT4106的引腳功能
CAT4106采用16引腳4X4的TQFN和帶散熱盤的TSSOP無鉛封裝，圖1所示是其采用TSSOP封裝的引腳排列圖，各引腳功能如下：

VIN：CAT4106的電源電壓輸入端。VIN端的電壓應在3~5．5 V的范圍內，同時，在使用時，還應在該引腳的近端接一個O．1μF以上的小型陶瓷旁路電容。
EN／PWM：芯片使能及LED通道的PWM調光控制輸入端。該端的邏輯高、低電平分別應設在1．3 V和0．4 V。應當說明的是，EN／PWM具有5 ms的遲延，也就是說，EN／PWM置低至少5 ms后，CAT4106才會進入“零”電流關斷模式。CAT4106內部有200 kΩ的下拉電阻。RSET：REST電阻端，電壓調節控制引腳。CAT4106可通過檢測LED通道上的可編程電流的大小來自動調節電壓。正常工作時，REST端的電壓保持在1．2V，而且該端還能準確監測外部R1上的電流大小。REST端到LED上的電流傳輸比為100。
LEDl～4：LEDl～4的陰極終端。可為LED提供可調電流源，以滿足驅動LED串所需的緊湊匹配連續電流要求。每個LED通道的驅動電流可達175mA。另外，各通道的偏置電壓應不低于0．6V，以使其性能達到最佳。需注意的是：一旦CAT4106的EN／PWM置低，則所有通道將立即進入高阻態。