高效率的白色LED驱动器
发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:759
    
     最近加入lcd背景光光源中的白色led,通常用来为彩色lcd提供背景光照明。因其尺寸小和输出是白光,白色led被应用于具有彩色显示器的小型便携设备中,例如个人数字助理(pda)和移动电话机。与其它颜色led一样,白色led驱动需要一个恒流源--一般为15 ~ 20 ma的电流。白色led的正向电压约为3.5v。大多数产品都使用多个led为显示器提供足够的背景光。因为led的亮度依赖于其正向电流,所以多个led通常串接起来使用,以保证流过每一个led的电流都相同。正向偏置4个串联的led需要大约14v电压,起始于单节锂离子电池的2.7 ~ 4.2v标称工作电压。通常采用升压稳压器来提供这一工作电压。你以与led串接方式插入的电流检测电阻器会使反馈回路闭合。然而,重要的是,要使该电阻两端的压降最小,以提高效率。目前可买到的集成升压稳压器通常采用1.24v带隙电压作为反馈参考电压,这会在电流检测电阻器两端产生1.24v压降,这个压降使转换效率降低7%。图1示出了一种有趣的led驱动电路。
    
    
    图1 这一电路使用一块充电泵ic来为一串串联的led供电。
     图中,sp6682是一种标准的稳压充电泵电路。你可以以不寻常的方法使用sp6682,以便控制外部开关q1。该ic包含一个内部500khz振荡器,用以正常驱动充电泵电容器,使输入电压增加一倍。图1所示电路不采用电荷泵电容器。而是振荡器的输出加到了引脚7上,并驱动q1的导通和截止。q1、l1、d1和c1组成一个升压稳压器,使c1两端的电压升高。当该电压超过二极管正向压降之和时,电流开始流动。电路检测r1两端的电压并将其与芯片内的0.3v参考电压比较。该电路具有高达87%的效率,这一效率超过任何集成升压稳压器的效率。使该电路的效率提高的因素有几个。首先,sp6682内的0.3v参考电压大大低于通常的1.24v。该参考电压是与led串联的,因此,效率的降低与参考值电压成正比。第二,分立的mosfet具有很小的导通电阻和很高的开关速度,这两个参数均优于任何其它集成开关。
     q1是一个采用小型sot-23封装的廉价器件。此外,电荷泵ic的卓越驱动功能确保开关损耗很小。只要更改你所用mosfet的类型,你就可以在期望的效率和成本之间进行折衷。mosfet的击穿电压会限制最大输出电压;你可以调节这一电压,以便驱动具有你所需数量led的系统。(较大的显示器使用8 ~ 12个led。)为了达到调光的目的,在启动(enable)引脚上加一个pwm信号就可使稳压器关闭和重新启动。这一功能可使你精确地控制led的亮度。
    
    
    
     最近加入lcd背景光光源中的白色led,通常用来为彩色lcd提供背景光照明。因其尺寸小和输出是白光,白色led被应用于具有彩色显示器的小型便携设备中,例如个人数字助理(pda)和移动电话机。与其它颜色led一样,白色led驱动需要一个恒流源--一般为15 ~ 20 ma的电流。白色led的正向电压约为3.5v。大多数产品都使用多个led为显示器提供足够的背景光。因为led的亮度依赖于其正向电流,所以多个led通常串接起来使用,以保证流过每一个led的电流都相同。正向偏置4个串联的led需要大约14v电压,起始于单节锂离子电池的2.7 ~ 4.2v标称工作电压。通常采用升压稳压器来提供这一工作电压。你以与led串接方式插入的电流检测电阻器会使反馈回路闭合。然而,重要的是,要使该电阻两端的压降最小,以提高效率。目前可买到的集成升压稳压器通常采用1.24v带隙电压作为反馈参考电压,这会在电流检测电阻器两端产生1.24v压降,这个压降使转换效率降低7%。图1示出了一种有趣的led驱动电路。
    
    
    图1 这一电路使用一块充电泵ic来为一串串联的led供电。
     图中,sp6682是一种标准的稳压充电泵电路。你可以以不寻常的方法使用sp6682,以便控制外部开关q1。该ic包含一个内部500khz振荡器,用以正常驱动充电泵电容器,使输入电压增加一倍。图1所示电路不采用电荷泵电容器。而是振荡器的输出加到了引脚7上,并驱动q1的导通和截止。q1、l1、d1和c1组成一个升压稳压器,使c1两端的电压升高。当该电压超过二极管正向压降之和时,电流开始流动。电路检测r1两端的电压并将其与芯片内的0.3v参考电压比较。该电路具有高达87%的效率,这一效率超过任何集成升压稳压器的效率。使该电路的效率提高的因素有几个。首先,sp6682内的0.3v参考电压大大低于通常的1.24v。该参考电压是与led串联的,因此,效率的降低与参考值电压成正比。第二,分立的mosfet具有很小的导通电阻和很高的开关速度,这两个参数均优于任何其它集成开关。
     q1是一个采用小型sot-23封装的廉价器件。此外,电荷泵ic的卓越驱动功能确保开关损耗很小。只要更改你所用mosfet的类型,你就可以在期望的效率和成本之间进行折衷。mosfet的击穿电压会限制最大输出电压;你可以调节这一电压,以便驱动具有你所需数量led的系统。(较大的显示器使用8 ~ 12个led。)为了达到调光的目的,在启动(enable)引脚上加一个pwm信号就可使稳压器关闭和重新启动。这一功能可使你精确地控制led的亮度。
    
    
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