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便携式电子产品液晶屏背光LED驱动电路简介(上)
来源:本站整理  作者:佚名  2015-01-19 09:11:16

    便携式电子产品是指手机、数码相机、游戏机、平板电脑、移动DVD(或EVD)等产品,配套的液晶屏尺寸较小,具有电池供电功能。由于在该类产品中,电池的续航时间是产品的一项重要参数,因此其液晶屏的背光已大量采用节能光源----大功率LED,如图1所示,并配套高效的LED驱动电路。

    在通常情况下,3英寸及其以下的LCD的背光需要2-4只高亮度白光LED,5英寸左右的LCD则需要7~9只高亮度白光LED,7英寸左右的LCD则需要约12只高亮度白光LED。同时,在这类电器中还配套有结构完整、工作效率高的LED驱动电路。

    一、驱动电路特点
    1.多采用恒流驱动方式
    若要LED发光,且流过预期的正向电流,则需给LED加上一定的正向电压,且正向电压的小幅变化易导致LED电流的大幅变化。如给LED加上恒定的电压(恒压)理论上能让LED的正向电流保持恒定,但实际由于受温度、LED内芯材料等因素影响,LED的正向电流并不一定能保持稳定,这将导致其发光亮度的不稳定。因此,在对亮度要求较高的场合,不采用恒压驱动方式,而是采用恒定电流来驱动LED(恒流驱动)。
    恒流驱动可消除因正向电压或温度等变化所导致的电流变化,从而使LED亮度保持稳定。在实际电路中,每串LED中均串联有一只电流检测电阻,若要调节LED的电流,可通过改变该电流检测电阻的阻值或电源电压来实现。
    2.多采用PWM调光方式
    许多便携式LCD背光都需要有限度地调节亮度。LED亮度调节有模拟和PWM两种调光方式:模拟调光是根据LED是电流驱动器件,其发光亮度随正向电流的增大而增大这一特点来实现的,这种方式的控制电路简单,但会出现LED发光颜色偏移现象,从而影响图像的观看效果,因此这一方式实际使用率并不高;PWM调光是脉冲控制LED的亮、熄时间,从而调节其平均亮度,为确保使用者看不到LED的亮、熄现象,调光脉冲的频率必须高于100Hz。

    3.具有过压保护功能
    在恒流驱动方式中,无论负载如何变化,都可输出固定的电流。如果负载增大,则电源输出电压有可能会升高。若驱动电路没有过压保护功能的话,那么输出电压可能会超出电路元件的耐压值,极易导致元器件损坏。

    二、代表型驱动芯片简介
    1,高电压LED驱动芯片HV9911
    HV9911是美国Supertex公司推出的第二代高电压LED驱动芯片,采用16PIN SOIC封装,主要用于汽车照明和电池驱动LED灯等电路中。
    HV9911内部集成有一个闭合环路的开关模式LED驱动器,一个负载调节运算跨导放大器,对LED脉宽调光具有良好瞬态特性,其典型应用电路如图2所示。

    2.小型白光LED驱动器LM2751
    LM2751是美国国家半导体(NS)公司推出的一款小型白光LED驱动器,采用10PIN LLP无铅封装,内置固定频率的电荷泵,在输入电压为2.8V~5.5V的情况下,可稳压输出4.5V或5.0V电压,输出电流为150mA(4.5V)或80mA(5V )。
    LM2751多用于白色LED显示和键盘背光系统中,还用于升压或降压稳压电路中。LM2751内部电路工作频率可由外接元件进行设定,具体开关频率有725kHz、300kHz、37kHz、9.5kHz等。LM2751的典型应用电路如图3所示。

    3.白色LED驱动芯片LT3486
  LT3486是凌力尔特公司(Linear Technology)生产的双通道升压与恒流LED驱动器,可驱动16只白光LED(每个通道8只LED串联),并具有PWM调光功能,输入电压为2.5V~24V,主要用于便携式电子产品与汽车的显示屏的背光系统中。
    LT3486内部集成有两个独立的转换器以及软启动、突波电流限制、LED开路保护等电路,可驱动不对称的LED字阵,效率高达85%。转换器的工作频率200kHz或2MHz,具体值可通过外接电阻进行设定,其典型应用电路如图4所示。

    LT3486通过PWM驱动器控制其工作周期进行调光,调光范围达1000:1,由于采且固定频率的恒流驱动模式,所以能稳定保持LED亮度均匀。LT3486EDHC采用DFN-16封装,LT3486EFE则采用TSSOP-16E封装。

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