La fuente de alimentación compacta alimenta el TFT-LCD y la retroiluminación LED

El LT1942 es un regulador de conmutación de 4 salidas altamente integrado, diseñado para alimentar paneles TFT de tamaño pequeño y mediano. Tres de los reguladores de conmutación proporcionan las tensiones de polarización para los TFT. El cuarto regulador está diseñado para accionar los LEDs de la luz de fondo.

La fuente de alimentación del TFT incluye dos convertidores boost y un convertidor DC/DC de salida negativa. Como los distintos tipos de paneles pueden requerir tensiones de polarización diferentes, las tres tensiones de salida son ajustables para conseguir la máxima flexibilidad.

El controlador de LED es un convertidor de refuerzo que incorpora un control de regulación preciso. El usuario puede elegir entre accionar una sola cadena o dos cadenas de LEDs. Un circuito de reactancia integrado permite igualar con precisión las corrientes de los LEDs si se utilizan dos cadenas.

Los cuatro reguladores están sincronizados con un reloj interno de 1MHz, lo que permite utilizar inductores pequeños y condensadores cerámicos de bajo coste. Se dispone de una función de arranque suave programable para la alimentación primaria del TFT y el controlador del LED para controlar la corriente de entrada. El LT1942 está disponible en un diminuto paquete QFN de 4 mm × 4 mm.

La figura 1 muestra una fuente de alimentación completa para tres tensiones de polarización del TFT (AVDD, VENy VOFF) y un controlador de LEDs blancos. Una aplicación típica de este diseño es un panel TFT-LCD de silicio amorfo de 4 ó 5 pulgadas alimentado por una entrada de ion-litio de una sola célula. Se utilizan dos convertidores elevadores para alimentar el AVDD y VENmientras que el convertidor de salida negativa genera VOFF.

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Figura 1: Tensiones de polarización del TFT y alimentación de la retroiluminación LED a partir de una única entrada de batería de iones de litio.

El LT1942 lleva incorporada una secuencia de alimentación para alimentar correctamente el panel TFT. Cuando la clavija de parada es accionada por encima de 1V, el AVDD el interruptor se activa primero. Una vez que su producción alcanza el 97% del valor ajustado, el PGOOD se empuja hacia abajo, activando tanto VOFF y VEN interruptores. Un PNP integrado separa la VEN alimentación de polarización desde la salida de su regulador de refuerzo. El PNP no se activa hasta que haya transcurrido el retardo programable fijado por el pin CT. El panel no se activa y permanece en un estado de baja corriente hasta que VEN está presente. Este retardo da a los controladores de las columnas y a la parte digital del panel LCD tiempo para prepararse antes de encender el panel.

El cuarto interruptor del LT1942 es un regulador de refuerzo diseñado para accionar hasta 20 LEDs (en dos cadenas) para alimentar la luz de fondo. El circuito de balasto de corriente incorporado mantiene la coincidencia de corriente activa en el LED1 y el LED2, independientemente de la diferencia de caída de tensión de los LEDs. La figura 2 muestra la adaptación de la corriente entre las dos cadenas de LEDs. El controlador de LEDs tiene un pin de control (CTRL4), que proporciona tanto funciones de apagado como de atenuación. Si uno de los LEDs se abre, la salida del regulador de LEDs (D4) se bloquea a unos 42V para proteger las fuentes de alimentación internas.

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Figura 2. Adaptación típica de la corriente entre el LED1 y el LED2.

La disposición correcta es importante para conseguir el mejor rendimiento. Los caminos que transportan una corriente de conmutación elevada deben ser cortos y anchos para minimizar la inductancia parásita. En el regulador boost, el bucle de conmutación incluye el interruptor de potencia interno, el diodo Schottky (interno o externo) y el condensador de salida. En el regulador de salida negativa, el bucle de conmutación incluye el interruptor de potencia interno, el condensador volante entre los pines SW2 y D2, y el diodo Schottky interno.

Conecta los condensadores de salida AVDD y los interruptores LED directamente a la patilla PGND14 antes de volver al plano de tierra. Conecta el condensador de salida del VEN pasa al pin PGND23 antes de volver al plano de tierra. Conecta también las resistencias de retorno inferiores al pin AGND. Conecta las patillas PGND14, PGND23 y AGND a la almohadilla de tierra de la capa superior, debajo de la tierra de cobre expuesta en la parte posterior del CI. El cobre expuesto ayuda a reducir la resistencia térmica. Se pueden colocar varias vías en las capas de tierra directamente debajo de la pieza para eliminar el calor de la misma.

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