LED在手機的LCD背光中的廣泛應(yīng)用已經(jīng)有若干年了。如今其應(yīng)用正擴展到大面積的LCD應(yīng)用,包括袖珍PC、汽車導(dǎo)航GPS、數(shù)字相框、可攜式DVD乃至筆記型計算機。LED也正開始取代家用的、汽車和其它通用光源的傳統(tǒng)白熾燈和鹵素光源。這一趨勢背后的驅(qū)動力是技術(shù)的快速進步,包括LED更亮,效率更高,價格更具競爭能力。實際上使用LED的理由很簡單,就是它們具有高可靠性和更長的壽命,在不需要更換的地方為終端用戶提供免維護的產(chǎn)品。
為了在LCD應(yīng)用中提供均勻的背光,幾個白色LED通常沿著LCD的一個邊安裝。LED的數(shù)量正比于LCD的尺寸。對于中等尺寸(7-10英吋),通常共使用20-40個LED。這些LED通常被連接成平行的3個或更多的LED串。為了減少連接點,許多LCD只提供一個2端接口。這里,所有的LED串必須在內(nèi)部平行連接,然后連接到一個單電源上。
驅(qū)動類型
為了在中等LCD尺寸的應(yīng)用中獲得所期望的亮度,要求驅(qū)動器在所有的工作條件下能夠為LED提供一個可調(diào)整的電流。通常,采用兩種LED驅(qū)動技術(shù):即容性電荷泵和基于電感的交換式穩(wěn)壓器。本文將集中討論能夠為LED提供1-6W功率電感式轉(zhuǎn)換器LED驅(qū)動電路。
電荷泵型LED驅(qū)動如今在手機和其它小尺寸的LCD背光應(yīng)用中普遍使用,原因在于它們的高亮度、低成本和實現(xiàn)容易。電荷泵所需要的外部零組件只有3只或4只電容,且沒有繞線電感。不過,其輸出功率有限。
雖然一些大功率快閃型LED電荷泵能夠提供高達2W的功率,其輸出電壓大只能到6V,因此無法驅(qū)動2只以上串聯(lián)的LED。電荷泵中的通道數(shù)量(通常為6個)決定了LED的數(shù)量。由于更多的通道意味著需要更多的接腳和更大的封裝,因此電荷泵限制了在中等尺寸面板中的應(yīng)用。
LED正向電壓(VF),LED電流以及電源電壓范圍的不同組合,決定了所需的電感型轉(zhuǎn)換LED驅(qū)動器的類型,LED VF隨著電流、溫度和LED型號的不同而變化。出現(xiàn)在低溫度時的大VF是選擇LED驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù),通常是在線性結(jié)構(gòu)、降壓或升壓結(jié)構(gòu)中進行選擇。本文中假定大VF為3.8V。
當(dāng)選擇LED驅(qū)動IC時,關(guān)鍵參數(shù)包括開關(guān)電流極限、大輸出電壓,以及需要保護開路LED條件所需的過壓保護閾值等。像電感和電容這類外部零組件也需要仔細(xì)選擇。