我们先来看看LED驱动器
LED是一种电致发光器件,器件发光的各光学参数与流过器件的电流有直接的关系。随着电流的增加,功率型白光LED的色温会有一定的升高,色坐标(x,y)小,光通量增加但发光效率降低。作为照明用的功率型白光LED的主要技术指标随电的变化而变化,但变化幅度不大,基本保持稳定,另外白光LED具有节能、长寿命和无污染等优点,所以白光LED是下一代照明
光源的理想选择。
像手机、GPS、PDA等数码产品迅猛的发展,液晶显示器的制造技术也日渐的完善。彩色LCD
显示屏要尽显色彩则需要用白色光作为背光。白色LED背光电源一般有数个白色的LED组成,如手机,数码相机一般仅需2到4个白色LED,而PDA则根据其显示屏的面积,需要3到6个。对
背光源的要求是:要满足背光的亮度要求并且亮度均匀(不允许有某一部分较亮,另一部分较暗的情况),亮度可以方便的调节。然而便携式
电子产品(如PDA,GPS,数码相机,新一代手机等)的电池电压一般低于3-4.2V,因此需要一个升压式电源来驱动白色LED。
白色LED驱动器基本上有两种驱动方式:
1) 采用升压式电荷泵驱动电路,由于它的输出电压小于两倍的输入电压(一般输出电压+5V),所以它驱动LED的方式是并联的,如图1-a所示;
2) 采用升压式DC/DC变换器电路来驱动,由于它的输出电压从13V到28V(甚至更高),因此它驱动LED的方式是串联的,串联LED的特点是每一个LED的电流ILED都是一样的,因此采用高质量的,同一批号的LED时,其发光是较均匀的。如图1-b所示。采用串联方式使流过每一个LED的电流都一样。则发光的均匀性好;而采用并联方式受正向压降VF的离散性的影响,在定压供电时容易造成每个LED的电流不等而造成发光的均匀性差。虽然可以采用调节限流电阻来调节亮度。但这十分麻烦。有些厂家开发了驱动并联的LED的IC,由于IC内有控制各并联的LED间电流均恒。能满足LED亮度均匀的要求。但由于IC电路复杂,成本较高。
随着便携式有彩色LCD显示屏的产品的发展及产量的猛增,使新型白色LED驱动器如雨后春笋般上市。品种之多及数量之大使白色LED驱动器已形成电源IC中的一个重要分支。现在便携式产品也越来越便宜,竟争越来越激烈。因此对于手机,PDA,DSC等厂家来,Cost down的压力也较大。因此BCD公司应市场的需求,近来推出了一种低成本,高性能,恒流的,串联型的升压式的白光LED驱动器-AP3008。从功能、性能上能满足LCD背光均匀等要求,从价格上能满足客户低成本的要求,是目前白色LED驱动器中性价比较高的产品。
我们以BCD公司2005年8月份推出的AP3008为例来说明其工作原理AP3008
AP3008为电流模式的升压式DC-DC变换器。它由1.25V的基准,误差放大器,1.2MHZ振荡器和斜波发生器,电流取样放大电路,PWM比较器,R/S触发器,输出驱动及功率开关管,过压保护(OVP)等组成。它内置了欠压锁定(UVLO)电路,使电路工作更可靠。具有宽的工作电压范围。工作电压可至2.5V,工作电压可至15V。
AP3008内置了误差放大器频率补偿网络,电流环路的斜率补偿电路,使电路工作更稳定,外围器件更少,用户使用非常方便。
误差放大器同相端参考电压为95mv,可有效地减小LED电流取样电阻的损耗,提高输出效率。流过LED的电流ILED与检测电流电阻R1及基准电压95mv有关。它们的关系式是:ILED=95mv/R1。ILED的电流大小一般为5 ∽ 20mA,相应的电阻R1为19∽4.7Ω。
特别要注意的是它的基准电压不是直接采用1.25V,而是经电阻分压后取其95mv,这是一种减少损耗的措施。另外由于AP3008采用的高频36V Bipoler工艺,在耐压上远高于一些CMOS工艺制程制成的升压DC/DC变换器。
DC/DC变换器
DC/DC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DC/DC转换器。具体是指通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电,再通过变压器改变电压之后再转换为直流电输出,或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。
大功率DC/DC变换器广泛的应用于电动汽车、航空航天电源系统、直流不停电电源系统、移动电站及直流
功率放大器及电力系统功率因数校正等领域。
根据应用系统组成方案的不同,DC/DC变换器主要分为主DC/DC(含升压型和降压型)、双向DC/DC和辅助DC/DC三种,所有的变换器具有体积小、质量轻、转换效率高及运行稳定等特点。