Absen Global / English
Asia-Pacific
中国 / 简体中文
日本 / Japanese
Africa / Français
Europe
Europe Office
Website/English
Deutsch / German
Français / French
русский / Russian
Español / Spanish
Latin America
Español / Mexico
Português / Brasil
North America/English

常用LED驱动方案(上)



引言

 

LED驱动已迅速成为功率转换技术日益重要的应用领域。除了要求更高效率、更低静态电流之外,LED驱动还有不少更精细的要求,如LED匹配、调光、白光平衡等等。另外还有一些基本架构问题,如LED是串联还是并联连接、是进行高端还是低端关段。某些特定的LED实现方案能够获得不同程度的效果,比如众所周知的感应式升压解决方案和电荷泵倍增器。而分数电荷泵、4开关降压-升压解决方案和多路电感解决方案则被人忽略。后者也被称为“SIMO”,即单电感多输出,未来,随着白光LED背光被更复杂的RGB同类产品所取代,预期这种技术将扮演越来越重要的角色。 

 

LED简介及工作原理

 

便携式产品的发展趋势是逐渐向更多多媒体应用转变。这一趋势要求使用能够支持数百万颜色的、分辨率更高的显示屏。显示屏的传统照明方法是采用真空荧光灯管,但最近广泛采纳的是LED。LED的尺寸小得多,这对便携式产品非常有利,而且LED的功耗也更小,还远比真空荧光灯更为可靠。不过,如何保持恒定的光强度和颜色是这一照明技术面临的最大挑战。了解白光LED的工作原理有助于了解如何确保其强度和颜色一致。 

 

由于LED是半导体器件,相比其他光源,它具有独特的特性,其中最显著的是电流和光强度之间的非线性关系。图1显示一些典型LED的这种关系。

 

第二个显著特性是有关LED的正向压降。不同于白炽灯泡,LED并非纯粹的电阻式负载。正向压降随LED颜色而改变。一般而言,红光LED的正向电压为2.2V,绿光LED的正向电压3.1V。白光LED和蓝光LED的正向电压相同,典型值都是3.3V。 

 

为便携式设备中这些LED提供恒定的电压和电流是一大挑战。供电电源必须能够自我调节以适应不断降低的电池电压,否则光强度会随电池电压而变化。因此,这些设备需要非常特殊的电源。 

 

驱动器选择

 

保持LED电流和电压恒定的常用架构有3种。第一种是针对串联LED结构的感应式升压调节器。第二种仍是相同的感应式升压调节器,但用于并联LED结构。最后一种是电容式电荷泵。这些架构各有其优势,但对于给定的应用,仅有一种能够提供最大的优势。 

 

感应式升压调节器 

 

感应式升压架构 (比如飞兆半导体的FAN5608) 的基本工作原理是利用电感的电流存储能力。电感可以阻止电流变化,正负皆然。这种阻抗能力对器件上压降的影响可以下式表示: 

 

这一简单的公式表明了升压转换器的工作原理。晶体管导通,电流开始在电感中流过,然后晶体管关断。由于电流无法瞬间降为0,它继续流经二极管。电流逐渐减小,di/dt变为负,导致电感上的电压为负。 

 

利用克希霍夫 (Kirchokff) 电压定律,可计算出输出电压。

 

Vin·ton+(Vin-Vout)·toff=0

 

上式可重新整理为

 

这里D代表ON占空比。由于D的范围在0到1之间,故输出电压总是比输入电压高。输出电压与占空比成正比,因此,为了产生更高的电压,必须提高占空比。FAN5608利用这种方法可使最大输出高达18V。这样一来,可驱动多达4到5个串联LED。对并联结构,FAN5608能够产生高达40mA的电流。

 

艾比森LED显示屏,户内外两用,弧型拼接,快速安装!租赁、演义、展会首选的租赁屏!LED显示屏可任意弧度弯曲,满足弧形、异形等舞台创意需求。艾比森LED显示屏,连续10年出口第一,世界首选艾比森。

 

知识来源于互联网,如有版权问题,请联系修改。

Back
Top