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LED背光驱动芯片RT9293应用电路

news 来源：原创 2025/5/7 2:18:28

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
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RT9293的主要功能为上图的Q1.

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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。
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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。
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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：
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述电流调节范围：

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：
在这里插入图片描述
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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