随着像手机,PDA、DSC、GPS等数码及便携式产品的迅猛发展,以及液晶显示器的生产技术的日臻完善。彩色的LCD显示屏更加沦为数码及便携式产品的最重要部件。彩屏的手机,PDA等也更加不受人们的讨厌和注目。彩色LCD显示屏要展现色彩则必须用白色光作为背光。
小型彩色LCD显示屏使用白色的LED作背光源是最理想的,这是由于它有电路非常简单,占到空间小,效率高,价格低及寿命长的特点。而白色LED的相反压降VF比一般的有色LED低,VF=3∽4V。白色LED背光电源一般有数个白色的LED构成,如手机,数码相机一般仅有须要2到4个白色LED,而PDA则根据其显示屏的面积,必须3到6个。
对背光源的拒绝是:要符合背光的亮度拒绝并且亮度均匀分布(不容许有某一部分较亮,另一部分较暗的情况),亮度可以便利的调节。然而便携式电子产品(如PDA,GPS,数码相机,新一代手机等)的电池电压一般高于3-4.2V,因此必须一个降压式电源来驱动白色LED。 白色LED驱动器基本上有两种驱动方式: 1)使用降压式电荷泵驱动电路,由于它的输入电压大于两倍的输出电压(一般输入电压+5V),所以它驱动LED的方式是并联的,如图1-a右图;1-a并联LED驱动 2)使用降压式DC/DC变换器电路来驱动,由于它的输入电压从13V到28V(甚至更高),因此它驱动LED的方式是串联的,如图1-b右图。使用串联方式使流到每一个LED的电流都一样。
则闪烁的均匀分布性好;而使用并联方式不受相反压降VF的离散性的影响,在定压供电时更容易导致每个LED的电流平均而导致闪烁的均匀分布性差。虽然可以使用调节限流电阻来调节亮度。但这十分困难。
有些厂家研发了驱动并联的LED的IC,由于IC内有掌控各并联的LED间电流均恒。能符合LED亮度均匀分布的拒绝。但由于IC电路简单,成本较高。1-b串联LED驱动 随着便携式有彩色LCD显示屏的产品的发展及产量的激增,使新型白色LED驱动器如雨后春笋般上市。
品种之多及数量之大使白色LED驱动器已构成电源IC中的一个最重要分支。现在便携式产品也更加低廉,竟然相争更加白热化。因此对于手机,PDA,DSC等厂家来,Costdown的压力也较小。
因此BCD公司不应市场的市场需求,近来发售了一种低成本,高性能,恒流的,串联型的降压式的白光LED驱动器-AP3008。从功能、性能上能符合LCD背光均匀分布等拒绝,从价格上能符合客户低成本的拒绝。是目前白色LED驱动器中性价比较高的产品。
串联LED的特点是每一个LED的电流ILED都是一样的,因此使用高质量的,同一批号的LED时,其闪烁是较均匀分布的。这里以BCD公司2005年8月份发售的AP3008为例来解释其工作原理。
并讲解其应用于电路。 AP3008的内部结构框图如图2右图。AP3008为电流模式的降压式DC-DC变换器。它由1.25V的基准,误差放大器,1.2MHZ振荡器和斜波发生器,电流采样缩放电路,PWM较为器,R/S触发器,输入驱动及功率电源管,过压维护(OVP)等构成。
图2AP3008内部结构框图 AP3008内置了欠压瞄准(UVLO)电路,使电路工作更加可信。具备长的工作电压范围。
低于工作电压可至2.5V,最低工作电压可至15V。 AP3008内置了误差放大器频率补偿网络,电流环路的斜率补偿电路,使电路工作更加平稳,外围器件更加较少,用户用于十分便利。
过压维护(OVP)电路检测PWM脉冲输入的峰值电压。当PWM脉冲的峰值电压低于内部设置的阀值电压时,过压维护(OVP)电路动作并使PWM开关电路Shutdown。若使电路新的工作,可在Shutdownpin或Vinpin产生由较低到低的信号才可。
这种通过IC内部监测PWM脉冲的峰值电压来超过OVP维护的方法高于外部放大器输入电压跟IC内部设定值较为的方法。内置OVP功能不仅可少布一条放大器线。
还可保证对系统信号免遭阻碍。 误差放大器相位差末端参照电压为95mv,可有效地增大LED电流采样电阻的损耗,提升输入效率。
流到LED的电流ILED与检测电流电阻R1及基准电压95mv有关。它们的关系式是:ILED=95mv/R1 ILED的电流大小一般为5∽20mA,适当的电阻R1为19∽4.7。 这里尤其要明确提出的是它的基准电压不是必要使用1.25V,而是经电阻分压后所取其95mv,这是一种增加损耗的措施。由图1-b可显现出流到LED的电流ILEDX95mv是电阻上的损耗(R1上的对系统电压为95mv),由1.25v增加到95mv(劣了13倍),即在R1上的损耗上增大了13倍。
提升了切换效率。 另由于AP3008使用的高频36VBipoler工艺,在耐压上远高于一些CMOS工艺制程做成的降压DC/DC变换器。 AP3008的应用于电路如图3右图。
该电路的一个特点是在输出3.2V时,它可以驱动4个白色LED,输入电流仅次于平均20mA;在输出5V时,它可以驱动6个白色LED,输入电流仅次于平均20mA,其切换效率如图4右图,在ILED=15mA时,效率平均83%。图3AP3008的应用于电路图4切换效率 增大闲置印制版空间的措施 新型便携式电子产品拒绝尺寸小,轻而薄,由白色LED驱动器构成的背光电路也要符合这些拒绝,AP3008在设计上使用提升振荡器频率到1.2MHZ,使电感器可以使用1mm较低剖面高度的贴片式元件,输出电容,输入电容可分别使用1uF和0.22uF的电容;另该产品使用SOT23-5和TSOT23-5PCB,可使IC的高度大于1.1mm和0.9mm;可使AP3008降压电路所占到空间和PCB板面积大大增大。 BCD是一家专心于设计、生产、销售电源管理芯片的仿真集成电路公司。
我们宽阔的电源管理芯片产品类别主要针对快速增长、高量的市场而设计,例如手机、便携式媒体播放器、液晶电视及显示器、个人电脑、适配器、充电器以及其他电子产品。BCD是以大中华地区为基地,不具领先地位的仿真集成电路IDM企业之一。
作为一家IDM企业,我们将产品设计及技术实行统合一起优化产品性价比。我们并向客户获取符合其质量、性能和可靠性各方面市场需求的系统解决方案。
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