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單片li+電池供電的系統(tǒng),li+電池電壓的變化范圍為4.2~3v。如果led的偏置電路只是簡單的由li+電池和限流電阻提供,輸出亮度將會產(chǎn)生明顯的變化。合理的方案應(yīng)該是采用電流偏置電路。2 電流偏置電路 電流偏置電路實際上是用1個電流源為led提供偏置。如果電流源具有足夠的動態(tài)范圍,這種偏置方式將不受vf變化的影響。圖4為電流偏置方案的原理框圖。該電路將圖1中的限流電阻用電流源替代。光輸出強度與電源和正向電壓無關(guān),只要有足夠的電源電壓為電流源和led提供偏置即可。圖4中q1為使能控制開關(guān)。 max1916等專用led驅(qū)動芯片提供了一種先進的led電流偏置電路。max1916在微型sot23封裝內(nèi)集成了3組電流源,流過rset的電流鏡像到3個輸出端,如圖5所示。電路中幾個相同的mosfet具有相的柵-源電源,因此,它們的溝道電流相同,電流的大小由鏡電流iset決定。max1916的電流最大失配度為±5%,“鏡像系數(shù)”為200a/a。也就是說,當(dāng)iset為50μa時,每個輸出端的電流為10(1±0.05)ma(最大)。set端由內(nèi)部偏置在1.25v。iset由下式?jīng)Q定: iset=(vcc-1.2
調(diào)節(jié)白光led電流的方法如下。 圖2 驅(qū)動并聯(lián)led的三種電路 ①獨立調(diào)節(jié)流過每個白光led的電流。 ②只調(diào)節(jié)電源電壓,依靠白光led的一致性和串聯(lián)限流電阻使電流匹配。 ③調(diào)節(jié)流過一個白光led的電流,依靠白光led的一致性和串聯(lián)限流電阻使其余的白光led電流得到匹配。 (1)獨立調(diào)節(jié)流過每個白光led的電流 ①集成白光led電流調(diào)節(jié)器。若采用一個獨立電源驅(qū)動白光led的正向?qū)ǎ敲粗恍柙O(shè)計電流控制電路,以提供在白光led滿亮度時所需的驅(qū)動電流。 如圖3所示電路是利用max1916以恒定電流驅(qū)動3個白光led的電路,它是白光led亮度匹配的低成本解決方案g在該電路中將電流設(shè)置在所要求的白光led最大亮度電流與最大額定電流之間;為了保持各白光led的亮度一致,電流必須有較好的匹配度,典型的電流匹配度為0.3%;設(shè)定電流精度為±10%;設(shè)定每路輸出的壓差小于410mv,以保持20ma的電流。這樣只需4.2v即可驅(qū)動3.8v的白光led;將白光led引腳電流設(shè)為流人set引腳電流的230倍;為給set引腳提供偏置電流,把rset連接到set引腳,利用大于1.215v的電壓為se
上的led,max1912的輸出電流可達60ma。進一步的應(yīng)用和圖表可以參考max1912數(shù)據(jù)資料。 圖8. ic內(nèi)部包括電荷泵和電流控制,電荷泵為白光led提供足夠的驅(qū)動電壓,而電流控制通過給每個led加載同樣的電流來確保均勻的白光。 簡單電流控制 如果系統(tǒng)提供高于二極管正向?qū)妷旱碾娖?,白光led可以很容易的被驅(qū)動。例如,數(shù)碼照相機通常包括一個+5v供電電源。如果那樣的話,就不需要升壓功能,因為供電電壓足以驅(qū)動led。對于圖8所示電路,應(yīng)該選擇一個匹配的電流源。比如,max1916可以同時驅(qū)動3個并聯(lián)的led (如圖9所示)。 圖9. 單個外部電阻(rset)設(shè)定流經(jīng)每個led的電流數(shù)值。在ic的使能引腳(en)上加載脈寬調(diào)制信號可以實現(xiàn)簡單的亮度控制(調(diào)光功能)。 工作簡單:電阻rset設(shè)定加載至所連led的電流。這種方法占用很少的pcb空間。除ic (小巧的6引腳sot23封裝)和幾個旁路電容之外,僅需要一個外部電阻。ic具有極好的電流匹配,不同led之間差別0.3%。這種結(jié)構(gòu)提供了相同的色彩區(qū)域,因此每個led具有一致的白光亮度。 調(diào)光改變光強
10 = 20ma。如果某些二極管需要較低的電流,可以同時并聯(lián)驅(qū)動3個以上的led,max1912的輸出電流可達60ma。 ic內(nèi)部包括電荷泵和電流控制,電荷泵為白光led提供足夠的驅(qū)動電壓,而電流控制通過給每個led加載同樣的電流來確保均勻的白光。 簡單電流控制 如果系統(tǒng)提供高于二極管正向?qū)妷旱碾娖?,白光led 可以很容易的被驅(qū)動。例如,數(shù)碼照相機通常包括一個+5v 供電電源。如果那樣的話,就不需要升壓功能,因為供電電壓足以驅(qū)動led。對于圖8 所示電路,應(yīng)該選擇一個匹配的電流源。比如,max1916 可以同時驅(qū)動3 個并聯(lián)的led (如圖9 所示)。 單個外部電阻(rset)設(shè)定流經(jīng)每個led 的電流數(shù)值。在ic 的使能引腳(en)上加載脈寬調(diào)制信號可以實現(xiàn)簡單的亮度控制(調(diào)光功能)。 工作簡單:電阻rset設(shè)定加載至所連led的電流。這種方法占用很少的pcb空間。除ic (小巧的6引腳sot23封裝)和幾個旁路電容之外,僅需要一個外部電阻。ic具有極好的電流匹配,不同led之間差別0.3%。這種結(jié)構(gòu)提供了相同的色彩區(qū)域,因此每個led具有一致的白光亮度。 調(diào)光改變光強 某些便攜式設(shè)備
利用max 684的關(guān)斷控制引腳或max1916的使能控制引腳可以關(guān)閉led。對于正向電壓在3.5~4.2v(在20ma條件下)的白光led 通常需要升壓轉(zhuǎn)換器,可以用電荷泵(如max682~max 684)與max1916共同構(gòu)成這種led 的驅(qū)動電路,如圖1所示。max682~max 684能夠?qū)?.7v的輸入電壓轉(zhuǎn)換為5.05v輸出,輸出電流能夠分別達到250ma、100ma、50ma。圖1電路中,max 684在關(guān)斷模式下,電源電流降至22μa;rset=43kω時,led電流為22ma。 圖2是利用電荷泵構(gòu)成led電流控制電路,反饋調(diào)節(jié)電壓的典型值為1.235v,ipk=1.235/r sense,選用24ω的檢流電阻能夠為二極管提供50ma電流。電荷泵工作時,輸出電壓上升至led的開啟電壓,led開始導(dǎo)通。白光led的典型正向電壓為3.5(1±0.1)v,加上反饋調(diào)節(jié)電壓,max1759輸出端提供的偏置電壓為4.735v。該電路輸出電壓的紋波 在40mv以內(nèi),不會導(dǎo)致led輸出產(chǎn)生明顯變化,通常人眼覺察不到。另外,圖2電路在關(guān)斷狀態(tài)下輸入與輸出之間沒直流通路。 來源:
MAX1916的漏源電阻在整個溫度范圍內(nèi)保證不高于50Ω,一個工作電流為2mA的GaAsP-LED保證正常工作所需要的電壓是UF+1 00mV,2.7 V的輸入電壓能夠?qū)aAsP-LED工作電壓維持到2.7V。為了獲得更低的壓差和更高的輸出電流,可以將MAX1916的三路...
作電壓變化會改變光色,這是因為工作電壓變化會改變正向電流。在10ma正向電流時,正向電壓為3.4v左右(此數(shù)值隨制造商不同而異,范圍為3.1v~4.0v)。對于不同led,其電流-電壓特性也呈現(xiàn)出很大差異。led直接由電池供電工作是困難的,因為,大多數(shù)電池的放電態(tài)低于led所需的最小正向電壓。 圖7 隨機選擇的一組白光led的電壓-電流特性曲線 圖8 具有電流控制的max1912電荷泵為并聯(lián)白光led提供足夠的工作電壓和電流控制 圖9 單個外電阻器(rset)可編程max1916加到每個led上的相同電流。加pwm信號到使能引腳可產(chǎn)生簡單的亮度控制(降低亮度功能) 圖10 d/a轉(zhuǎn)換器控制led的降低亮度 圖11 開關(guān)升壓變換器使能幾個串聯(lián)led工作(通過ctrl輸入由d/a變換器控制led的同一正向電流) 白光led并聯(lián)工作 當(dāng)今大部分便攜和電池工作裝置采用白光led做為背景照明。特別是pda的彩色顯示需要白光背光以便得到色再生來接近于原色。未來3g移動電話也將刺激白光led的需求。這些裝置除電話功能外,也可傳輸圖像和視頻數(shù)據(jù),它們需要白光
美國美信集成產(chǎn)品公司 白光led驅(qū)動器 max8678 白光led在喇叭上整合應(yīng)用ic max1698,max1698a 便攜式lcd屏背光源白光led驅(qū)動應(yīng)用ic max1848 手機等小屏鋰電池單色led背光源恒流驅(qū)動ic max1916 小體低壓差式恒流驅(qū)動ic max1910/max1912 鋰電池1.5x/2x倍壓式led驅(qū)動器,最大120ma max1570 鋰電池1x/1.5x 倍壓式led驅(qū)動器,多路可pwm調(diào)光 max1984/max1985/max1986 白色led超高效率恒流驅(qū)動 max1582/max1582y 可編程升壓型2段恒流驅(qū)動ic max1553/max1554 高效率, 升壓到40v為 2 到 10 白色led的轉(zhuǎn)換器驅(qū)動 max1573 白色泵式 1 x/1.5 x 驅(qū)動器,小體積qfn型封裝 max1561/max1599 高效率,升壓型轉(zhuǎn)換器26v驅(qū)動2到6顆白色led驅(qū)動 max1574 180ma,1x/2x倍壓白色泵式驅(qū)動i
led的偏置電路只是簡單地由鋰離子電池和限流電阻組成,則輸出亮度將會產(chǎn)生明顯的變化。合理的方案應(yīng)該是采用電流偏置電路。 (1)電流偏置電路 電流偏置電路實際上是用1個電流源為白光led提供偏置。如果電流源具有足夠的動態(tài)范圍,則這種偏置方式將不受uf變化的影響。圖4為電流偏置方案的原理框圖。該電路將圖1中的限流電阻用電流源替代了。led的光輸出強度與電源和正向電壓無關(guān),只要有足夠的電源電壓為電流源和led提供偏置即可。圖4中的vt1為使能控制開關(guān)。 圖4 用電流源為led提供偏置 max1916為專用白光led驅(qū)動ic,max1916提供了一種先進的白光led電流偏置電路。max1916在微型50723封裝內(nèi)集成了3組電流源,流過rset的電流鏡像到了3個輸出端,如圖5所示。電路中的幾個相同的mosfet具有相同的柵源電源,因此它們的溝道電流相同,電流的大小由鏡電流iset決定。max1916的電流最大失配度為±5%,“鏡像系數(shù)”為200:1(200a/a)。也就是說,當(dāng)iset為50μa時,每個輸出端的電流為10(1±0.05)ma(最大)。set端由內(nèi)部偏置在1.25v。iset由
max1916可以同時驅(qū)動3個并聯(lián)的led,如圖所示。max1916是一款低壓差的白光led偏置電源,它可代替?zhèn)鹘y(tǒng)白光led設(shè)計中的簡易限流電阻。max1916用一個電阻設(shè)置三只led的偏置電流,匹配度可達0.3%。max1916工作時的電源電流僅為40μa,禁止?fàn)顟B(tài)下為0.05μa。與限流電阻方案相比,max1916具有l(wèi)ed偏置匹配度好,電源電壓變化時偏置變化極小,壓差更低等優(yōu)點,而且在一些應(yīng)用中能夠明顯提高轉(zhuǎn)換效率。負載為9ma時,max1916僅需200mv的壓差,并可保持每個led的亮度一致。 圖 maxl9l6驅(qū)動3個并聯(lián)的led電路 max1916的主要技術(shù)特性如下。 ①負載為9ma時僅需⒛0mv壓差。 ②最大偏置電流為60ma。 ③led電流匹配精度為0.3%。 ④簡單的led亮度控制。 ⑤40μa的低電源電流。 ⑥0.05μa的關(guān)斷電流。 ⑦2.5~5.5v的輸入電壓范圍。 ⑧熱關(guān)斷保護。 ⑨小巧的6引腳、薄型sot23封裝(高1mm)。 在如圖所示的max1916應(yīng)用電路中,可用單個外部電阻(rs
max1916的漏源電阻在整個溫度范圍內(nèi)保證不高于50ω,一個工作電流為2ma的gaasp-led保證正常工作所需要的最低電壓是uf+1 00mv,2.7 v的輸入電壓能夠?qū)aasp-led工作電壓維持到2.7v。為了獲得更低的壓差和更高的輸出電流,可以將max1916的三路輸出并聯(lián)構(gòu)成“鏡像系數(shù)”為600a/a的電流源。max1916輸出并聯(lián)電路如圖所示,并聯(lián)后的漏源電阻為50/3=16.61ω(最大值)。這種連接方式允許單個白光led在3v供電時電流達到 20ma以上,以滿足目前便攜式移動電話等產(chǎn)品對背光源的要求。用于設(shè)置端電流的電壓源可以由帶載能力較強的主電源單獨提供,如在移動電話中,uset可以由射頻(re)電路的低噪聲+2.8v電源提供。如果直接曲單節(jié)鋰離子電池供電,則max1916適用于驅(qū)動正向電壓較低的gaasp- led,而對于正向電壓較高的白光ingan- led則需采用其他驅(qū)動方案。因為由鋰離子電池供電時,隨著電池的放電,輸入電壓可能無法滿足白光led所要求的偏置電壓。 圖 max1916輸出并聯(lián)電路圖 來源:hwan1314
圖 改變led的正向電流來控制led的調(diào)光電路 使色彩坐標(biāo)不發(fā)生移動的調(diào)光方案叫做脈寬調(diào)制。它能夠由絕大多數(shù)可以提供使能或者關(guān)斷控制的控制器件實現(xiàn)。由于流經(jīng)每個led的正向電流持續(xù)保持一致,因而色彩坐標(biāo)不會偏移。但是,肉眼會感覺到由占空比改變帶來的光強變化。由于人眼無法分辨超過2.5hz的頻率,因此200~300hz的開關(guān)頻率是pwm調(diào)光的很好選擇。更高的頻率會在切換led開關(guān)的短暫時間間隔內(nèi),導(dǎo)致led的色彩坐標(biāo)發(fā)生變化。pwm信號可以由微處理器的i/o引腳或其外設(shè)提供。 max1916內(nèi)部配置的3路可調(diào)電流源可驅(qū)動多種led。若max1916直接采用單節(jié)鋰離子電池供電可驅(qū)動紅光、綠光或黃光gaasp-led;若它配合電荷泵升壓變換器使用,則可用于驅(qū)動白光ingan-led。 來源:香香公主
MAX1917 MAX191ACWG MAX192 MAX1924 MAX192BCAP MAX192BEWP MAX1930 MAX1930ESA MAX1931 MAX194
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