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便携式设备使用LED照明驱动电路设计

本站为您提供的便携式设备应用LED照明驱动电路设计,在指示应用上,当有来电或信息时可以让彩色 LED 闪烁,或利用色彩来显示发话者的身份,例如自行定义的群组,如朋友、家人或业务往来的来电,这项功能不仅为移动电话带来个性化

  在指示运用上,当有来电或信息时可以让五颜六色LED闪耀,或运用颜色来显现发话者的身份,例如自行界说的群组,如朋友、家人或事务来往的来电,这项功用不仅为移动电话带来个性化,一起在十分吵杂的环境中也适当有用。为进一步强化运用者的影音感触,RGB LED也一起用来发生许多吸引人的发光作用,其间一个比如是将RGB的发光动作与响铃的旋律或MP3音乐加以同步,别的一个RGB发光的风趣运用则是日本松下公司的"Feel Talk"功用,因为RGB LED被组织在移动电话的机壳下方,因而可以依运用者的心境显现不同的颜色

  首要白光LED供货商

  现在广泛运用在可携式设备LCD与键盘背光的白光LED,是由日商日亚(Nichia)化学公司于1996年推出,透过以淡黄色萤光物质涂布在氮化镓(GaN)与铟氮化镓(InGaN)原料的蓝光LED上来到达白光的作用。别的,蓝光与绿光LED的开展则扩展了LED颜色输出的丰厚度。

  但是,在上世纪90年代晚期,日本、美国与欧洲等地首要LED制造商间的多重专利侵权问题阻止了新制造商进入这个商场的可能性。但幸运地是,这些法令诉讼逐渐透过彼此授权洽谈取得处理,部分制造商如Nichia、ToyodaGosei、Cree、PhilipsLumileds与OSRAM等更在其时确立了其抢先地位。除此之外,数年前台湾与南韩两地的新进厂商开端兴起,并在曩昔2年逐渐尝到了营业额高度增加的作用。

  LED效能大幅提高

  在很多资金投注LED开发后,白光LED的照明功率比起刚发明时有了大幅度的改进,现在商场上最佳的白光LED照明功率可以到达100lm/W,适当挨近日光灯管,而一些抢先公司也测验在蓝光LED上运用不同的涂敷物质,并推出更佳发光功率的规划方案,因而供给面板背光所需的LED数目将继续下滑,现在移动电话上规范LCD面板所需的背光LED大约为2~4颗,而PDA或智能型手机上LCD面板的背光则需求6~10颗。在进一步评论LED背光与闪光灯的驱动电路结构与新功用前,先回忆一下移动电话与PDA中广泛运用的LED以及电池的电气特性。

  依不同制造商所选用技能的差异,LED的正向电压(Vf)大约在2.7~4V之间,一般高功率LED具有高达4.9V的较高正向电压,因而LED驱动电路就有必要供给满足的正电压以便让LED以正向偏压的办法发光。当选用多颗LED来供给背光时,在驱动电路规划上应考虑正向电压间的距离,为了得到相同的照明强度,也便是让不同的LED宣布相同的颜色,规划工程师有必要保证流经每颗LED的正向电流可以相同,低功率LED一般选用20mA的正向电流,最大约为25mA,现在商场上的高功率LED则能以高达1.5A的脉冲电流来驱动。

  现在手机与PDA中最常见的电池型式为锂离子或锂高分子可充电电池,选用锂资料的可充电电池规范电压在3.6V到3.7V,作业电压则为4.2V到3.2V,为了保证可以安全运作,这类型的锂资料电池只可以在1C的范围内充电或放电,其间C为电池的标准容量,例如1,000安培小时(mAh)的电池最高放电电流为1A,手机一般运用的电池容量大约在650mAh到1000mAh之间。选用不同阴极资料的新型态锂离子电池现已进行开发以便改进电池的效能,在运用这类电池组时,规划工程师应该要恪守电气标准上的约束并随之调整驱动电路。

  现在就让咱们进一步研讨LED在LCD背光、装修光源与相机闪光灯中的运用。

  LCD背光

  在运用最高前向电压为3.4V到4V的LED时,由电池供给的输入电压有必要持平或高于所需的驱动电压,因而需求一个具有安稳电流功用的升压式转化器来推进以串联或并联办法衔接的LED.

  充电泵/切换式电容转化器充电泵转化器现在广泛运用在LCD的背光驱动上,与选用电感式的升压式转化处理方案比较,充电泵驱动电路因为具有较低的本钱、较薄的厚度以及较低的杂讯特性而成为较佳的挑选,新推出的积体电路规划现已逐渐改进充电泵驱动电路的功率,现在最高功率可超越93%,均匀则大约在80%.

  渐进式亮度改变与情境式照明渐进式亮度改变首要运用在可携式设备发动或关机时以发明剧场式的照明作用,在发动时,背光电流会按照预先设定的时刻距离以步阶办法逐渐扩大到20mA,同样地,在关机时则选用相反的动作逐渐下降,透过微处理器的协助,可运用将具有不同频率的PWM信号送到LED驱动电路的发动接脚来完成这种作用,以特定时刻距离将LED电流用多重步阶的办法加大或下降,不过这个办法却有消耗即时处理器资源的缺陷,因而在如NCP5602与NCP5612等LED驱动晶片产品上就将这个功用内建在晶片中(图1)。

  


2颗LED式充电泵驱动器运用

 

  图1:典型的2颗LED式充电泵驱动器运用

  这些驱动晶片需求两个奔驰电容、输出与输入电容以及一个用来操控最高输出电流的电阻(R1),渐进式亮度改变操控指令则由处理器透过I2C衔接埠或输收支接脚送到驱动晶片,指令自身应该包括开始与终究电流巨细以及亮度改变的时刻距离。

  当运用在RGB LED上时,这样的功用就能用来发生情境式的照明作用,藉由每个RGB LED各自具有的32个明暗步阶,像NCP5623这类的LED驱动晶片就可到达32,768种颜色改变,透过这种明暗步阶以及内建的对数演算法,可发明出对眼睛来说适当平顺且线性化的颜色改变,RGBLED驱动电路包括用来调整3颗LED输出电流的独立操控PWM电流源,以发生所需的颜色输出(见图2)。

  


具有I2C操控介面的典型RGB LED驱动晶片运用

 

  图2:具有I2C操控介面的典型RGB LED驱动晶片运用

  因为每个电流输出的时序与电流巨细都可以独立操控调整,因而能运用白光或带有颜色的LED来体现不同发光形式得到装修或指示用处的输出,部分具有消息输入的电路还能让五颜六色LED调配内部MP3或和弦铃声的不同频带同步动作。

  ICON形式您是否从前测验在漆黑的环境中观看手机的时刻,这时亮堂背光与漆黑环境间的激烈比照对眼睛来说适当不舒服,这也是为何会有''ICON形式''规划,可在待机形式下以细小的电流点亮外部LCD面板来显现时刻或特别界说的印象,不过假如这有必要透过PWM明暗操控来到达,那么处理器就心须在整个待机形式下发生一个接连的低频PWM信号,在NCP5602中,这个功用选用硬体办法完成,并能透过如表1中的数位指令发动。

  


 

  表1:NCP5602的I2C内部暂存器位元组织

  

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