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完善的設(shè)計(jì)LED驅(qū)動(dòng)電路 避免元件與系統(tǒng)損害

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上傳時(shí)間: 2007-05-23

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前言:高亮度LED再跨入成為液晶面板背光光源之后,高亮度LED的話題性熱度,瞬間被市場提升,高亮度LED也從傳統(tǒng)擔(dān)任顯示的角色轉(zhuǎn)變成為光源提供者,來取代傳統(tǒng)的冷陰極管。

一般而言,絕大多數(shù)的中小尺寸面板,都是利用3~10顆的白光LED,采用串連的方式來作為背光光源,甚至于手機(jī)或PDA的鍵盤背光也多是利用LED作為輔助照明之用,再加上歐盟對(duì)于無汞化的要求,因此對(duì)于更新一代的LED的驅(qū)動(dòng)芯片和技術(shù),也就相當(dāng)?shù)乇皇袌鏊诖?/FONT>

由于傳統(tǒng)的冷陰極管是利用交流驅(qū)動(dòng),所以在整個(gè)的驅(qū)動(dòng)線路較為復(fù)雜,并且需要INVERTER(反向器),將產(chǎn)品機(jī)構(gòu)中所使用的直流電,轉(zhuǎn)換成高壓交流電來驅(qū)動(dòng),所以,在低耗電、電路簡單化、演色要求下,在中小面板的部分,采用白光LED來作為背光源已經(jīng)相當(dāng)普及了,并且白光LED除了有體積小、高亮度的優(yōu)點(diǎn)外,驅(qū)動(dòng)電路也較冷陰極管簡單。在多色LED電路驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)部分,大部分都是利用場序交互點(diǎn)燈的驅(qū)動(dòng)方式,藉此得以形成所謂的「Field Sequence」。好處是,可以讓多色LED與液晶面板的Sub-Pixel、彩色濾光片來達(dá)到同步,達(dá)到更廣的色彩表現(xiàn)范圍,不過就整體結(jié)構(gòu)的部分,需要搭配多色LED重新設(shè)計(jì),因?yàn)榘ǎ瑢?dǎo)光板、色轉(zhuǎn)換電路等等,傳統(tǒng)的部分元件都需要重新開發(fā),雖然原件的材料上沒有太大不同,但是結(jié)構(gòu)上卻需要配合LED的點(diǎn)光源特性重新設(shè)計(jì)。

前言:高亮度LED再跨入成為液晶面板背光光源之后,高亮度LED的話題性熱度,瞬間被市場提升,高亮度LED也從傳統(tǒng)擔(dān)任顯示的角色轉(zhuǎn)變成為光源提供者,來取代傳統(tǒng)的冷陰極管。

一般而言,絕大多數(shù)的中小尺寸面板,都是利用3~10顆的白光LED,采用串連的方式來作為背光光源,甚至于手機(jī)或PDA的鍵盤背光也多是利用LED作為輔助照明之用,再加上歐盟對(duì)于無汞化的要求,因此對(duì)于更新一代的LED的驅(qū)動(dòng)芯片和技術(shù),也就相當(dāng)?shù)乇皇袌鏊诖?/FONT>

由于傳統(tǒng)的冷陰極管是利用交流驅(qū)動(dòng),所以在整個(gè)的驅(qū)動(dòng)線路較為復(fù)雜,并且需要INVERTER(反向器),將產(chǎn)品機(jī)構(gòu)中所使用的直流電,轉(zhuǎn)換成高壓交流電來驅(qū)動(dòng),所以,在低耗電、電路簡單化、演色要求下,在中小面板的部分,采用白光LED來作為背光源已經(jīng)相當(dāng)普及了,并且白光LED除了有體積小、高亮度的優(yōu)點(diǎn)外,驅(qū)動(dòng)電路也較冷陰極管簡單。在多色LED電路驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)部分,大部分都是利用場序交互點(diǎn)燈的驅(qū)動(dòng)方式,藉此得以形成所謂的「Field Sequence」。好處是,可以讓多色LED與液晶面板的Sub-Pixel、彩色濾光片來達(dá)到同步,達(dá)到更廣的色彩表現(xiàn)范圍,不過就整體結(jié)構(gòu)的部分,需要搭配多色LED重新設(shè)計(jì),因?yàn)榘?,?dǎo)光板、色轉(zhuǎn)換電路等等,傳統(tǒng)的部分元件都需要重新開發(fā),雖然原件的材料上沒有太大不同,但是結(jié)構(gòu)上卻需要配合LED的點(diǎn)光源特性重新設(shè)計(jì)。

圖說:由于傳統(tǒng)的冷陰極管是利用交流驅(qū)動(dòng),所以在整個(gè)的驅(qū)動(dòng)線路較為復(fù)雜,并且需要INVERTER,將產(chǎn)品機(jī)構(gòu)中所使用的直流電,轉(zhuǎn)換成高壓交流電來驅(qū)動(dòng)。(Dawoouv)

依需求發(fā)展出多元化的驅(qū)動(dòng)方式

對(duì)于驅(qū)動(dòng)白光LED來說,電路本身需要供給白光LED固定的電壓或固定的電流,而當(dāng)可攜式產(chǎn)品開始運(yùn)作后,就會(huì)產(chǎn)生電壓下降的現(xiàn)象,因而需要升壓元件來進(jìn)行升壓、穩(wěn)壓。大部分的電路設(shè)計(jì)多采用電容來維持穩(wěn)壓,這是考慮到避免升壓零件工作時(shí),對(duì)于射頻帶來一些影響,所以,就整體的電路來說,穩(wěn)壓設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的設(shè)計(jì),來提供白光LED驅(qū)動(dòng)所需要穩(wěn)定電壓電流,而就對(duì)于白光LED驅(qū)動(dòng)的部分,在本身的電路設(shè)計(jì)上,也發(fā)展出多元化的驅(qū)動(dòng)方式,保護(hù)相關(guān)元件以及提供所需的亮度。

因?yàn)長ED的特性是利用電流來驅(qū)動(dòng)的特性,所以LED的亮度表現(xiàn)與順向電流有等比的依存關(guān)系,所以對(duì)于LED亮度的調(diào)整就必須有效的控制順向電流變化,目前可以利用調(diào)整電流檢測(cè)電阻,以及整流電阻來達(dá)到控制順向電流。

采用整流電阻的目的是確保順向電流都能夠流向LED芯片,不過這樣的做法會(huì)因?yàn)轫樝螂妷旱母淖儯绊戫樝螂娏鞯膹?qiáng)弱,會(huì)造成順向電壓的改變有很多因素,例如溫度等等,這些都會(huì)使得LED亮度受到影響,產(chǎn)生功耗的浪費(fèi)以及縮短電池的壽命。

圖說:LED的特性是利用電流來驅(qū)動(dòng)的特性,所以LED的亮度表現(xiàn)與順向電流有等比的依存關(guān)系。(www.led365.com

然而采用整電流檢測(cè)電阻來確保順向電流變化的做法,相較之下是比較好的,因?yàn)槭褂秒娏鳈z測(cè)電阻可以確保流向LED的順向電流,也因此可以消除順向電壓變化所帶來的影響,如果期望改變LED順向電流的話,只需調(diào)整電流檢測(cè)電阻即可,不需要對(duì)整個(gè)輸入電源進(jìn)行改變。另一個(gè)好處是,如果驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED時(shí),只需要將多個(gè)LED進(jìn)行串聯(lián),因?yàn)殡娏鳈z測(cè)電阻的作用關(guān)系,因此也可以確保流入每個(gè)LED的電流都是固定的,但是這樣的做法對(duì)于并聯(lián)的LED,并不適當(dāng),因?yàn)楸仨氃诿總€(gè)并聯(lián)的LED中安置一個(gè)電流檢測(cè)電阻,當(dāng)然缺點(diǎn)就是成本會(huì)因此而增加,并且效率也會(huì)大打折扣,當(dāng)然也會(huì)影響電池的使用壽命。

所以事實(shí)上,設(shè)計(jì)完善的LED驅(qū)動(dòng)電路,不僅僅是確保LED的亮度能夠維持,更重要的是能夠保護(hù)電池的使用壽命,來增加可攜式產(chǎn)品在無來電源情況下的使用時(shí)間。另外還有一點(diǎn)是相當(dāng)重要的,因?yàn)橐话愣际抢幂敵龉β食暂斎牍β?,來判定電源效率,但是?duì)于LED驅(qū)動(dòng)而言,在期望獲得亮度的情況下來定義輸入功率,所以并不能采用輸出功率除以輸入功率的方式,而是必須將LED功率除以輸入功率,所得到的結(jié)果才是正確的效率測(cè)量。

圖說:LED的特性是利用電流來驅(qū)動(dòng)的特性,所以LED的亮度表現(xiàn)與順向電流有等比的依存關(guān)系。(www.strong-hand.com

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