4-Channel Regulated Charge Pump White LED Driver The CAT3604HS4-TE13 is a charge pump LED driver manufactured by CATALYST SEMICONDUCTOR (now part of ON Semiconductor). Here are its key specifications:

- **Type**: White LED Driver (Charge Pump)
- **Input Voltage Range**: 2.7V to 5.5V
- **Output Current**: Up to 30mA per channel (4 channels total)
- **Number of Channels**: 4
- **Efficiency**: Up to 90%
- **Switching Frequency**: 1MHz (typical)
- **Package**: 14-pin TSSOP
- **Features**: 
  - No inductors required
  - Low noise constant-frequency operation
  - Soft-start to limit inrush current
  - Thermal shutdown protection
  - PWM dimming capability

This device is designed for driving white LEDs in backlighting applications, such as in mobile phones, PDAs, and other portable devices.

4-Channel Regulated Charge Pump White LED Driver # CAT3604HS4TE13 Technical Documentation

*Manufacturer: CATALYST*

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The CAT3604HS4TE13 is a high-efficiency quad-mode charge pump LED driver specifically designed for  backlighting applications  in portable electronic devices. Typical implementations include:

-  Mobile device displays : Primary backlight driver for LCD panels in smartphones and tablets
-  Keypad illumination : Multi-LED backlighting for keyboard and control panel interfaces
-  Status indicator systems : Multi-color LED driving for system status and notification purposes
-  Portable medical devices : Backlighting for displays in handheld medical equipment
-  Automotive interior lighting : Dashboard and control panel illumination systems

### Industry Applications
-  Consumer Electronics : Smartphones, tablets, portable gaming devices, digital cameras
-  Industrial Controls : HMI panels, instrumentation displays, control system interfaces
-  Medical Devices : Portable monitors, diagnostic equipment, handheld scanners
-  Automotive Electronics : Infotainment systems, cluster displays, interior lighting
-  IoT Devices : Smart home controllers, wearable technology displays

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High Efficiency : Up to 92% typical efficiency with automatic mode switching (1x, 1.5x, 2x modes)
-  Compact Solution : Requires minimal external components (only 4 capacitors)
-  Precision Control : ±1.5% typical current matching between LED channels
-  Wide Input Range : 2.7V to 5.5V operation supporting various battery configurations
-  Thermal Protection : Integrated thermal shutdown with automatic recovery
-  Dimming Capability : Supports both analog and PWM dimming (up to 25kHz)

 Limitations: 
-  Maximum Output : Limited to 120mA total output current
-  Channel Count : Fixed 4-channel configuration without expandability
-  Thermal Constraints : Maximum junction temperature of 125°C requires proper thermal management
-  Frequency Limitations : Fixed 1MHz switching frequency may cause EMI concerns in sensitive applications

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Insufficient Input Decoupling 
-  Problem : Input voltage ripple causing unstable operation and reduced efficiency
-  Solution : Place 10μF ceramic capacitor within 5mm of VIN pin, with 0.1μF high-frequency decoupling

 Pitfall 2: Poor Thermal Management 
-  Problem : Excessive junction temperature triggering thermal shutdown
-  Solution : Ensure adequate copper pour for thermal dissipation, consider thermal vias for heat transfer

 Pitfall 3: Incorrect LED Current Setting 
-  Problem : LED brightness inconsistency or premature degradation
-  Solution : Precisely calculate RSET resistor value using formula: RSET(Ω) = 18500 / ILED(mA)

 Pitfall 4: EMI Issues 
-  Problem : Radiated emissions affecting nearby sensitive circuits
-  Solution : Implement proper grounding, use shielded inductors, and maintain compact loop areas

### Compatibility Issues with Other Components

 Microcontroller Interfaces: 
-  Compatible : Most modern microcontrollers with 3.3V/5V GPIO
-  Considerations : Ensure PWM dimming frequency ≤ 25kHz for optimal performance

 Power Management ICs: 
-  Input Voltage : Compatible with standard LDO regulators and switching converters
-  Current Sharing : Avoid connecting multiple CAT3604 devices to same power rail without proper sequencing

 LED Selection: 
-  Forward Voltage : Maximum VF limited by input voltage and charge pump mode
-  Current Rating : Ensure LEDs can handle maximum 30mA per channel

### PCB Layout Recommendations

 Power Distribution: 
- Use star-point grounding for