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淺談LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)思想
LED在可攜式產(chǎn)品中背光源的地位已經(jīng)不可動(dòng)搖,即便是在大尺寸LCD的背光源當(dāng)中,LED也開始挑戰(zhàn)CCFL(冷陰極螢光燈)的主流地位;而在照明領(lǐng)域,LED作為半導(dǎo)體照明最關(guān)鍵的部件,更是因?yàn)轫斨?jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽命、免維護(hù)等諸多光環(huán)而受到市場(chǎng)的追捧。驅(qū)動(dòng)電路是LED(發(fā)光二極體)產(chǎn)品的重要組成部分,無論在照明、背光源還是顯示板領(lǐng)域,驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)架構(gòu)的選擇都應(yīng)與具體的應(yīng)用相匹配。
LED的發(fā)光原理是在它兩端加上正向電壓,使半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合,放出過剩能量,從而引起光子的發(fā)射。LED驅(qū)動(dòng)電路的主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為恆流電源,同時(shí)按照LED器件的要求完成與LED的電壓和電流的匹配。LED驅(qū)動(dòng)電路除了要滿足安全要求外,另外的基本功能應(yīng)有兩個(gè)方面:
一是儘可能保持恆流特性,尤其在電源電壓發(fā)生±15%的變動(dòng)時(shí),仍應(yīng)能保持輸出電流在±10%的范圍內(nèi)變動(dòng)。用LED作為顯示器或其他照明設(shè)備或背光源時(shí),需要對(duì)其進(jìn)行恆流驅(qū)動(dòng),主要原因是:
1. 避免驅(qū)動(dòng)電流超出{zd0}額定值,影響其可靠性。
2. 獲得預(yù)期的亮度要求,并保證各個(gè)LED亮度、色度的一致性。
二是驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)保持較低的自身功耗,這樣才能使LED的系統(tǒng)效率保持在較高水準(zhǔn)。
PWM (脈寬調(diào)制)技術(shù)是一種傳統(tǒng)的調(diào)光方式,它利用簡(jiǎn)單的數(shù)位脈沖,反覆開關(guān)LED驅(qū)動(dòng)器,系統(tǒng)只需要提供寬、窄不同的數(shù)位式脈沖,即可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)改變輸出電流,從而調(diào)節(jié)LED的亮度。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠提供高品質(zhì)的白光,以及應(yīng)用簡(jiǎn)單,效率高,但一個(gè)致命的缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生電磁干擾,有時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生人耳能聽見的雜訊。
升壓是LED驅(qū)動(dòng)電路的重要任務(wù),而電感升壓和電荷泵升壓是兩種不同的拓?fù)淠J健!赣捎贚ED是由電流驅(qū)動(dòng)的,而電感在進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換時(shí)效率{zg},因此電感升壓方式{zd0}的優(yōu)點(diǎn)就是效率高,如果設(shè)計(jì)得當(dāng)可以超過90%;不過它的缺點(diǎn)也同樣明顯,就是電磁干擾很強(qiáng),對(duì)手機(jī)等通信產(chǎn)品的系統(tǒng)要求就非常高。隨著電荷泵的出現(xiàn),目前大多數(shù)手機(jī)都不再采用電感升壓方式。當(dāng)然,采用電荷泵的升壓方式其效率將低于電感升壓。
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