LCD背光用LED工作原理

生活中最常見的燈就是LED燈，但是很少有人知道LED燈需要LED驅(qū)動器，要設(shè)計LED 驅(qū)動的應(yīng)用電路，首先要了解LED 的工作原理。LED 工作的主要參數(shù)是VF、IF，其它相關(guān)的是顏色、波長、發(fā)光亮度、發(fā)光角度、效率、功耗。VF 前降電壓是為LED 發(fā)光建立一個正常的工作狀態(tài)。下面小編帶領(lǐng)大家來了解LED驅(qū)動器的相關(guān)知識。

LED驅(qū)動器

IF 前降電流是促使LED 發(fā)光，發(fā)光亮度與流過的電流成正比例。LED VF 的標稱電壓一般為3.4V±0.2V。工作電流IF 按應(yīng)用需要選用，LED 的IF 通常為5mA~500mA。以手機為例，手機鍵盤背光使用電流為5mA~10mA，LCD 背光使用電流為15mA~20mA，相機閃光燈使用電流為100mA~500mA。它們的IF 都不相同，各擋LED 不能混用。

消費性電子產(chǎn)品常用LED 驅(qū)動IC

消費性電子產(chǎn)品LCD 屏的背光一般是2 顆~8 顆LED 燈，并聯(lián)或單顆供電的應(yīng)用居多。自2000 年以來，消費性電子產(chǎn)品常用LED 驅(qū)動IC 有DC/DC 開關(guān)穩(wěn)壓器(Boost)、電荷泵(Charge Pump)、恒流源(Constant)和低壓差穩(wěn)壓器LDO)。DC/DC 開關(guān)穩(wěn)壓器是用電感器儲存電能的，而電感器容易發(fā)射開關(guān)頻率，易對射頻(RF)發(fā)生新的干擾，因此在手機產(chǎn)品中用得較少。電荷泵也是一種開關(guān)穩(wěn)壓器，但它是用電容器作電能儲能，因而不會發(fā)射開關(guān)頻率，在手機產(chǎn)品中占了最大的份額。LED 發(fā)光要求IF 恒流，恒流源就是針對這個市場而特別設(shè)計、生產(chǎn)的，恒流源的價格是電荷泵的50%，因而近年來在普及型手機產(chǎn)品中也占有一定的份額。普及型手機產(chǎn)品對成本的要求很苛刻，手機背光驅(qū)動單元尚可榨油的就是降低LED 驅(qū)動IC 的成本，大多數(shù)手機的關(guān)機電壓設(shè)計在電池

電壓降至3.3V 時，因此恒流源就設(shè)計成在4.2V~3.3V 時恒流輸出20mA~30mA，3.3V 以下輸出電流急降。電荷泵的賣點是轉(zhuǎn)換效率高(η)，但大多數(shù)電荷泵在4.2V~3.3V 時其轉(zhuǎn)換效率并不高，當電池電壓降到3.0V~2.5V 時它的轉(zhuǎn)換效率能達85%~90%，可惜在目前大多數(shù)的手機方案中并不能發(fā)揮其優(yōu)勢。LDO 是一個性能很好的低壓差穩(wěn)壓器，輸出電壓穩(wěn)定，當負載不變時，它流過負載的電流也恒定，基于此原理LDO 也是一個很好的LED 驅(qū)動器。

就目前手機用 LED 驅(qū)動IC 而言，一個DC/DC(Boost)的售價是0.12 美元～ 0.15 美元,一個電荷泵的售價是0.20 美元～0.25 美元,一個恒流源的售價是0.09 美元～0.12 美元，一個LDO 只有幾美分，對于降低手機背光驅(qū)動單元成本，有一定的空間，今年來不少普及型手機都已選用。手機背光LED 驅(qū)動芯片的演變?nèi)鐖D1 所示，手機LCD 背光如圖2 所示。

手機除了彩屏背光需要LED 驅(qū)動IC，手機的鍵盤背光，手機相機的閃光燈也需要LED驅(qū)動IC。其特點是低電壓、小電流，因為是以電池為能源的。

沒有RF 部分的消費電子產(chǎn)品的LCD 屏背光驅(qū)動可以選用DC/DC 開關(guān)穩(wěn)壓器，LED 一般是N 串聯(lián)+N 并聯(lián)使用，工作電壓略高，工作電流較小。多個LED 的串并聯(lián)可作較大的LCD屏背光源，如圖3 所示的LCD 電子燈箱。此外，還有如LED 手電筒。以上就是LED驅(qū)動的相關(guān)技術(shù)知識，如果要從事相關(guān)行業(yè)，需要設(shè)計人員有雄厚的知識儲備，還需要積累大量的項目開發(fā)經(jīng)驗。