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白光LED光亮度應用的調節方式(圖)

上傳人:admin

上傳時間: 2007-10-15

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在手機及其他消費類電子產品中,白光LED越來越多地被使用作為顯示屏的背光源。近來,許多產品設計者希望白光LED的光亮度在不同的應用場合能夠作相應的變化。這就意味著,白光LED的驅動器應能夠支持LED光亮度的調節功能。目前調光技術主要有三種:PWM調光、模擬調光、以及數字調光。市場上很多驅動器都能夠支持其中的一種或多種調光技術。本文將介紹這三種調光技術的各自特點,產品設計者可以根據具體的要求選擇相應的技術。

  PWM Dimming (脈寬調制) 調光方式——這是一種利用簡單的數字脈沖,反復開關白光LED驅動器的調光技術。應用者的系統只需要提供寬、窄不同的數字式脈沖,即可簡單地實現改變輸出電流,從而調節白光LED的亮度,如圖1(a)所示。PWM 調光的優點在于能夠提供高質量的白光,以及應用簡單,效率高!例如在手機的系統中,利用一個專用PWM接口可以簡單的產生任意占空比的脈沖信號,該信號通過一個電阻,連接到驅動器的EN接口。多數廠商的驅動器都支持PWM調光。

  但是,PWM 調光有其劣勢。主要反映在:PWM調光很容易使得白光LED的驅動電路產生人耳聽得見的噪聲(audible noise,或者microphonic noise)。這個噪聲是如何產生?通常白光LED驅動器都屬于開關電源器件(buck、boost 、charge pump等),其開關頻率都在1MHz左右,因此在驅動器的典型應用中是不會產生人耳聽得見的噪聲。但是當驅動器進行PWM調光的時候,如果PWM信號的頻率正好落在200Hz到20kHz之間,白光LED驅動器周圍的電感和輸出電容就會產生人耳聽得見的噪聲。

  我們都知道,一個低頻的開關信號作用于普通的繞線電感(wire winding coil),會使得電感中的線圈之間互相產生機械振動,該機械振動的頻率正好落在上述頻率,電感發出的噪音就能夠被人耳聽見。電感產生了一部分噪聲,另一部分來自輸出電容。現在越來越多的手機設計者采用陶瓷電容作為驅動器的輸出電容。陶瓷電容具有壓電特性,這就意味著:當一個低頻電壓紋波信號作用于輸出電容,電容就會發出吱吱的蜂鳴聲。當PWM信號為低時,白光LED驅動器停止工作,輸出電容通過白光LED和下端的電阻進行放電。因此在PWM調光時,輸出電容不可避免的產生很大的紋波。總之,為了避免PWM調光時可聽得見的噪聲,白光LED驅動器應該能夠提供超出人耳可聽見范圍的調光頻率!

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