基于升压的负电荷泵白光LED驱动器的设计

2010-05-21 20:59:02来源: 互联网

概述

  当前许多便携式消费类电子产品,例如手机、PDA、MP3播放器、笔记本等都带有显示屏,虽然不同的应用对于显示屏的种类以及大小会有所不同,但对于广大设计人员来说,都需要为其设计背光电路。白光LED被认为是小型手持设备彩色显示器的理想背光源。

  驱动白光LED的最简单方法是采用电压源通过一个镇流电阻驱动LED(如图1所示)。这种驱动方式的优点是选择电压源的余地很大,调节器与LED之间只需要一个连接端点。但缺点也同样明显:其一,效率低下,这主要是由于镇流电阻的损耗造成的;其二,LED电流的稳流能力差,控制不精确,由于温漂以及LED的不匹配造成的LED正向电压的变化,将使最终的LED电流产生较大变化,从而影响背光亮度的控制。

      因此,理想的白光LED驱动方式是采用恒流驱动,它能避免白光LED由于温漂造成的电流波动,或者由于LED不匹配造成的亮度不均,可以产生一个可控的LED正向电流。此时驱动器不需要输出稳定电压,只需控制流过LED的电流恒定,即可实现可控的亮度控制。

常见拓扑结构比较

  LED的发光强度与流过LED的电流有关,电流越大,光强越高。常见数码相机和蜂窝电话中一般需要2至3个LED作为背光,而PDA中则一般需要3至6个LED背光。可以通过并联或者串联的方式驱动LED,这两种方式各有优缺点:串联方案中LED电流一致,电路控制简单,但需要较高的驱动电压;并联方案的电路较为简单,所需的驱动电压也较低,但LED数目较多时,需要多个控制通道,同时电流的一致性也较差。

  LED驱动器从拓扑结构上分,主要可以分为基于电感的DC/DC驱动器以及基于电容的电荷泵驱动器,当然也有少数LED驱动器采用线性稳压器的驱动架构。由于基于电感的驱动器能够提供比较宽范围的输出电压,效率高,因此在很多设计中均采用基于电感的驱动器结构驱动多个串联LED。而基于电容的电荷泵驱动器省去了所需的外部电感,具有体积小、设计简单、成本低的特点,也比较受欢迎。由于基于电荷泵的LED驱动器只能产生输入电压的倍数(如:1.5倍、2倍),有限的驱动电压使基于电荷泵的LED驱动器常用于并联驱动多个LED。至于采用线性稳压器的LED驱动架构,由于效率较低,并且只能工作于降压条件下,因此应用范围较为受限,无法用于采用单节Li+电池供电的手持设备。本文主要讨论基于电感的DC/DC驱动器和基于电容的电荷泵驱动器这两种常见的拓扑结构。

  为适应便携式产品的应用需求,MAXIM提供了多种拓扑结构的LED驱动器,包括基于电感的LED驱动器,以MAX1553-MAX1554为代表,还包括MAX1561、MAX1582等器件;以及基于电容的电荷泵驱动器,以MAX1570为代表,其他产品还有MAX1575、MAX1576等。

 

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关键字:驱动器  LED背光  泵型  负电荷  正向压降  电流调节器

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2010/0521/article_1640.html
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