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利用电感型转换器提高LED照明效率
添加时间:2009.10.10  来源:不详  阅读:
LED在手机的LCD背光中的广泛应用已经有若干年了。如今其应用正扩展到大面积的LCD应用,包括袖珍PC、汽车导航GPS、数字相框、可携式DVD乃至笔记型计算机。LED也正开始取代家用的、汽车和其它通用光源的传统白炽灯和卤素光源。这一趋势背后的驱动力是技术的快速进步,包括LED更亮,效率更高,价格更具竞争能力。实际上使用LED的理由很简单,就是它们具有高可靠性和更长的寿命,在不需要更换的地方为终端用户提供免维护的产品。

  为了在LCD应用中提供均匀的背光,几个白色LED通常沿着LCD的一个边安装。LED的数量正比于LCD的尺寸。对于中等尺寸(7-10英吋),通常共使用20-40个LED。这些LED通常被连接成平行的3个或更多的LED串。为了减少连接点,许多LCD只提供一个2端接口。这里,所有的LED串必须在内部平行连接,然后连接到一个单电源上。

  驱动类型

  为了在中等LCD尺寸的应用中获得所期望的亮度,要求驱动器在所有的工作条件下能够为LED提供一个可调整的电流。通常,采用两种LED驱动技术:即容性电荷泵和基于电感的交换式稳压器。本文将集中讨论能够为LED提供1-6W功率的电感式转换器LED驱动电路。

  电荷泵型LED驱动如今在手机和其它小尺寸的LCD背光应用中普遍使用,原因在于它们的高亮度、低成本和实现容易。电荷泵所需要的外部零组件只有3只或4只电容,且没有电感。不过,其输出功率有限。

  虽然一些大功率快闪型LED电荷泵能够提供高达2W的功率,其输出电压最大只能到6V,因此无法驱动2只以上串联的LED。电荷泵中的通道数量(通常为6个)决定了LED的数量。由于更多的通道意味着需要更多的接脚和更大的封装,因此电荷泵限制了在中等尺寸面板中的应用。

  LED正向电压(VF),LED电流以及电源电压范围的不同组合,决定了所需的电感型转换LED驱动器的类型,LED VF随着电流、温度和LED型号的不同而变化。出现在最低温度时的最大VF是选择LED驱动电路结构的关键参数,通常是在线性结构、降压或升压结构中进行选择。本文中假定最大VF为3.8V。

  当选择LED驱动IC时,关键参数包括开关电流极限、最大输出电压,以及需要保护开路LED条件所需的过压保护阈值等。像电感和电容这类外部零组件也需要仔细选择。

  
  应用实例

  以8英吋的LCD模块为例,包括总共9串(每串3只)白色LED组成的背光(图1)。LED串的总电压(LED的VF为3.3V)通常为10V(3×3.3V)。每只LED的电流为20mA,则总驱动电流为180mA(9×20),LED总功耗为1.8W。用一个AC电源配接器提供一个5V电源。一个基于电感的LED驱动器非常适用于该应用。

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