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白色发光二极管与红绿蓝发光二极管新式驱动器的运用

发布时间:2022-10-17 23:31:16 来源:米乐m6官网

  越来越多移动电话、便携式媒体播放机、电子游戏机以及导航体系等便携式电子消费产品选用红绿蓝(RGB)五颜六色或二类,用作指示灯,例如,运用红绿蓝光

  向来,该二类发光二极管首要用于便携式电子产品,如手机方面,除了可为小键盘供给背光之外,也可用作手机的装饰灯,使手机更漂亮。此外,该发光二极管也可为显现器供给背光。其移动电话选用相当多红绿蓝光发光二极管,并且数目不断增加,为此对发光二极管的驱动器技能提出了更高的要求。也就是说,若要为便携式电子产品的五颜六色发光二极管或白色发光二极管供给满意的驱动电流,就要处理功耗、操控接口/可设定才能、电磁搅扰、计划体积以及体系本钱等问题。

  为此,本文将对便携式电子产品的白色发光二极管与RGB发光二极管驱动器的两个首要功用加以研讨,即为指示灯及装饰灯供给光源和为显现器供给背光的两个功用。

  那先进的技能要求是什么?那就是LED显现驱动器应简化软件、加快开发、节约功率,直接与微处理器接口,并具有集成的多工引擎、数字亮度操控、闪耀操控和字模,又可替您省掉一个独立的面板微操控器。

  以往,工程师都运用简略的电流接纳器或通用输入/输出引脚驱动指示灯的发光二极管。这种驱动办法的作用并不非常抱负,由于每次发动发光二极管时,都要由运用处理器加以操控。以接纳短信为例,每次收到短信,指示灯都要宣布闪耀灯火, 因而指示灯每次发光时,都有必要唤醒运用处理器。这些灯火作用会耗用更多供电,令电池寿数无法延伸。而当今,移动电话及大部分便携式电子产品都要有满意的电源才可支撑各种新的功用。一般来说,便携式产品的显现器背光体系及发光二极管耗用较多供电,因而体系的总耗电量能否大幅下降,关键在于发光二极管的耗电量。为了满意这个节能要求,当然,大部分新一代的发光二极管驱动器都引入更先进的技能来进步功率。

  所以关于耗电量少、规划简略的指示灯发光二极管驱动器来说,将操控灯火闪耀的程序载入驱动器,由程序而非运用处理器操控闪耀进程是个较为抱负的办法,其长处是处理器没有作业时能够进入睡觉形式,让发光二极管驱动器履行闪耀功用。若一个低正向电压五颜六色发光二极管只由一个简略的开/关操控,便无需加设升压直流/直流转换器,有助于进一步下降体系功耗。这样便可将这类发光二极管驱动器的体积缩至极小,并且只需增加很少或乃至彻底不需增加外置元件。

  便携式电子产品若加设灯火变幻形式操控功用,便可节约更多耗电。LP5522就是其间一款设有这个功用的发光二极管驱动器。操控灯火闪耀功用的程序能够通过单线驱动器之内,只需设定正确的操控指令,驱动器便可无需通过外部操控也可按照设定的闪耀形式重复发动发光二极管。发光二极管的电流能够通过外置电阻加以调理,但发光二极管自身的预没电流则为5 mA。LP5522芯片的巨细只要1.2mlmx0.8mmx 0.6mm发光二极管是其仅有的外置元件,因而这是一个体积细巧、物料本钱较低的处理计划,最适用于细巧纤薄体系本钱紧促的便携式电子产品。

  若发光二极管的正向电压较高,单颗式锂电池的电压必足以驱动多个发光二极管。以这一状况来说,驱动器便有必要加设升压直流/直流转换器。升压转换器有两种,一种是选用电荷泵或开关电容器的电容式转换器;另一种是电感式的磁性升压转换器。电荷泵转换器大多用于低电压的并行发光二极管驱动器,而磁性升压转换器则大多适用于高电压的串行发光二极管驱动器。

  灯火的改换形式较为杂乱,例如不同颜色的灯火逐步变为其他的颜色,便要别的选用更先进的操控办法,以补答应操控引脚的缺乏。许多便携式电子产品都选用

  操控总线,长处是只需通过两条导线,便可操控发光二极管驱动器,使操控功用在履行上有较大的灵活性。此外,一般的运用还会加设其他的元件,例如相机模块,并且这些元件都共用同一总线,因而,发光二极管驱动器不行占用

  接口,能够驱动蜂窝电话的LED。该器材可用来驱动主屏、副屏背光和照相机闪光灯WLED,具有超卓的电流匹配精度。RGB LED操控供给32k种颜色,可完成滑润的颜色改变。电荷泵选用专有的自适应l倍/1.5倍/2倍形式和低压差电流调理器,可最多驱动7个主屏和副J~LED,并取得0.3%的电流匹配精度和高达92%的功率(整个电池寿数期间均匀83%)。一起可为照相机闪光灯供给高达400mA电流,闪光灯可运用LED模块或单个高亮度LED。

  供给彻底的可编程性,整个Li+电池作业寿数期间,可完成92%峰值(83%均匀值)功率(PLED/PBATT),0.3%电流精度,软发动约束浪涌电流,输出过压维护,热降额功用维护LED,4mm X 4mm、24引脚下QFN。

  如LP552l这类选用电荷泵的新一代五颜六色发光二极管驱动器便运用内置的存储器操控整个灯火的变幻进程,因而无需常常运用实时操控功用。LP552l为可编程、低功率、3通道,其功用运用暗示图见图2所示。

  写入指令发动灯火操控程序。程序一旦发动之后,便无需处理器进行操控。电话一旦选用待机形式,其处理器便可进入睡觉形式,但驱动器仍可履行灯火操控程序,营建各种杂乱的灯火作用,灯火程序能够操控灯火的时间延迟、渐强、闪耀、环回灯、以及收/发触发信号。

  LP5521驱动器还设有主动节能操作形式,以便进一步削减功耗。LP5521芯片内置DC/DC转换器,每逢锂电池的供电电压无法为发光二极管供给满意的驱动电流,这个内置的转换器便会当即发动。此外,每逢发光二极管处于搁置状念而内部操控程又正在运转,LP5521驱动器也会封闭其他搁置的区块,这样可大幅削减均匀功耗。图3为LP5521发光二极管驱动器运用主动节能形式操作时的操作状况暗示图。

  像LP552l这类选用电荷泵的红绿蓝光发光二极管驱动器只需别的加设4个小型的电容器。由于这款发光二极管驱动器非常细巧,并且只需很少外置元件,因而整个计划的巨细只要7平方毫米加上封装极为纤薄,因而最适用于薄型的体系规划。此外,这款细巧的驱动器可使体系选用局部性的布局,而不用选用中心统筹式的布局。换言之,发光二极管驱动器能够装设于挨近发光二极管的方位,长处是印制电路板的布线较为简单,而电磁于扰也叫可削减LP552l发光二极管驱动器没有外接的操控引脚,可保证几颗驱动器同步操作,以便营建各种趣致的灯火作用。

  驱动RGB或白光LED的抱负计划对便携式运用特别适用。直接由电池驱动RGB或白光LED,节约体系本钱微型3mmx 3mmTQFN封装和低待机电流(典型值1UA)。

  MAX6966/MAX6967是驱动RGB或白光LED的抱负计划。各端口可供给精度高达1.5%的恒流驱动,使得各LED的亮度高度匹配,并省去了外部限流电阻。这样,现在LED就可直接由电池或电源办理IC驱动。当主处理器处于休眠形式时,通过一条主动宣布的硬件(或软件)指令便可使一切LED渐强或渐暗。运用DouT引脚和CS线可级联运用。此外,运用MAX6967的OSC输入能够同步体系噪声,能够用一个最高100kH2的PWM时钟来替代内部的32kHz振荡器。可选的PWM输出相移能够下降关于电源的峰值电流要求。可通过恒定电流和独自咖位PWM操控亮度,低压降输出答应LED直接由电池驱动。计划见图4暗示。

  其计划首要长处:可编程渐强和渐暗操控,每个端口都具有I/O才能,I/O支撑热刺进,-40℃至+125℃温度规模,端口间电流匹配度1.5%,低待机电流(最大值2A),每个端口最答应20mA恒定电流,输出可接受7V。

  工业规范GPIO/LED驱动器,无需外部器材,便可驱动RGB、白光和背光LED。选用额外作业温度高达+125℃、并具有PWM操控功用的引脚兼容晋级产品,可简化规划。

  端口扩展器具有工业规范出脚和更强的功用:如更低的作业电压,集成的8位PWM操控,+125℃作业的才能,小至3mmx 3mmx 0.8mm的节约空间的TQFN封装,以及广大的

  总线kHz的规范形式。别的,每个端口可吸收至少10mA,有些产品还具有高达75mA的吸收才能。I/O扩展器或许具有

  确定状况中恢复作业。现在端口数从8到28。值此以MAX7316的I/O扩展器为例作它运用,见图5暗示。

  一般来说,几只白光发光二极管便足认为小屏幕液晶显现器供给背光。但白光发光二极管的缺陷是它的光谱范同较为狭隘,致使拍照出来的影片作用并不抱负,原因是白光发光极管基本上归于蓝光发光二极管,但在顶层加设了一个黄色的磷光体,其光谱有两个顶峰,一个处蓝光的光谱规模内。能够选用五颜六色滤波器滤除部分有色光线,以便为有色晶格(红、绿、蓝)供给相应的光线。五颜六色滤波器自身会消耗部分动力,并且即便五颜六色光线通过滤波之后,穿过液晶显现器的五颜六色光光谱作用也不非常抱负。若选用白光发光二极管供给背光,便可为液晶显现器供给契合NFSC色域规则的颜色,契合规则的颜色数日更高丛75%(传统液晶显现器在挨近赤色波段的颜色特别不甚明显亮丽)。若选用红绿蓝光发光二极管为液晶显现器供给背光,便可将光线颜色调理,致使能百分百供给NTSC规则的一切颜色,这样可保证颜色更亮丽,画面更明晰详尽。若选用特别规划的五颜六色滤波器,功耗会少于白光发光二极管的背光体系。

  若选用红绿蓝光发光二极管供给背光,一旦发光二极管的温度有变,发光二极管驱动器便有必要校对三原色(红、绿、蓝)之间的亮度于衡。不管在任何温度之下,发光二极管驱动器都要将红绿蓝背光的白点精确校对。补偿办法有闭环或开环两种可供选样。若选用闭环的补偿办法,可运用光学传感器丈量白点。若选用开环的补偿办法,能够先测量温度,然后依据测定的补偿曲线红绿蓝光发光二极管驱动器能够运用开环式补偿办法供给红绿蓝背光。图6为LP5520红绿蓝光发光二极管驱动器引脚功用运用暗示图。

  运用LP5520芯片操控显现器亮度仍是操控白光发光二极管背光体系的亮度:所选用的操控方都大致相同。实践亮度可通过SPI或

  总线芯片则担任依据补偿曲线核算真实的脉冲宽度调制(PWM)数值,以保证白点精确。主动淡入/淡出功用则担任调校光暗,保证突变进程天然流通。

  仅需一只电感且无需电荷泵二极管就能为4小型TFT显现器供给完好的LCD偏压和白光LED背光电源,仅需一只电感且无需电荷泵二极管。

  MAXl578/MAXl579具有四路稳压输出,供给小型有源矩阵薄膜晶体管(TTFT)LCD所需的悉数电压,极适合于掌上设备,尽或许少的外部元件和高功率关于此类运用非常重要。两款器材均集成了三个先进的电荷泵,供给固定的+5V、+15V和10V,用于LCD偏置电路,另加一个34V的升压DC-DC,用于驱动最多8只串联的白光LED。电荷泵只需外接陶瓷电容,不需求二极管。上电和断电期间,一切输出通过了排序。关断期间,输出被堵截并且主动放电至零。MAXl579具有温度补偿,以防止在较高温度下过度驱动LED。芯片结构特征与运用见图7所示,是一个完好的TFT-LCD电源(偏置和白光)。

  芯片内四个调理器在一个封装内,紧凑的4mmx4mm薄型QFN封装,零输入浪涌电流软发动,15mVP-P输入纹波,白光LED输出具有过压维护。

  LM3509双输出恒流发光二极管驱动器能够发挥高达90%的功率 。LM3509产品特征为:32个按指数分隔的光暗改变状况,发光二极管电流比率为800:1;主动光暗操控功用保证能以下同速度从某一亮度逐步转为另一亮度;内置有机发光二极(OLED)电源供给;两个独立操控的恒流辅出,别离驱动主及副显现器;可为10个发光二极管别离供给30mA的事动电流,并保证下同电流巨细共同,相差不超越0. 15%;可一起为5个发光二极管别离供给20 mA的驱动电流,也可为OLED供给21V的供电电压及40 mA的供电电流; 兼容的可设定亮度操控。这是驱动发光二极管的抱负处理计划,最适用于移动电话、数字相机以及导航体系显现。

  关于RGB与白光LED的本钱比较。挑选RGB或白光LED作背光照明 源或许都满意特定的终究产品需求。可是由于RGB LED较宽的色谱极大地进步了画质,因而运用RGBLED而不是白光LED是有道理的,由于顾客在决议购买哪种类型的LCD TV时,或许会由于颜色明显而乐意多付钱。不过,运用RGB LED时,处理计划尺度更大、更杂乱且愈加昴贵。但是,如果在选用较宽色谱却不答应终究产品进步价格的运用中,用白光LED处理计划作背光照明源是一种可按受的挑选。

  红绿篮发光二极管可为手机及具他便携式电子消费产品供给千百种不同的灯火作用,令每产品都有其共同特性。但手机若不断增加红绿篮光发光二极管,并且灯火作用旦越趋杂乱,发光二极管驱动器便未必能彻底满意新功用的要求。最大的问题是哪一个发光二极管驱动计划最有功率、最具本钱效益、并且体积最小才能够满意新一代便携式电子产品的灯火需求,成为是最抱负的灯火办理处理计划。