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针对不同低压便携设备背光或闪光应用的LED驱动器方案

发布时间:2020-07-21 18:45:23 阅读: 来源:隔膜阀厂家

为低电压便携式设备背光或闪光应用选择合适的发光二极管(LED)驱动器方案是设计人员面临的一项挑战,因为既要考虑延长电池使用时间,又要减小印制电路板(PCB)面积及高度。目前,小型液晶显示器(LCD)面板及键盘背光以及指示器应用大多采用白光LED和RGB三色LED;手机和数码相机中的闪光光源通常使用高亮度LED。因此,这些应用需要优化的驱动器解决方案,使用低电压便携式LED驱动器拓扑结构。

本文引用地址:安森美半导体身为全球高能效电子产品的首要高性能硅方案供应商,提供涵盖电感型、电荷泵型、线性等不同拓扑结构的低压便携设备背光或闪光方案。这些方案中,电感型方案可提供最佳的整体能效,电荷泵型方案使用低高度陶瓷电容作为能量转移机制,占用的电路板面积和高度极小,线性驱动方案则是彩色指示器以及简单背光应用的理想选择。这些方案可用于满足不同应用需求。

1)电感升压及降压型方案

在电感升压型拓扑结构方面,安森美半导体提供采用PWM和/或单线式调光方式的不同产品,适合在低电压便携式设备背光和闪光应用中驱动白光LED。这些产品包括:输出电流为20 mA的CAT37、CAT32、CAT4238、CAT4252、CAT4253、CAT4157、CAT4158和CAT4258,输出电流为40 mA的CAT4137和NCP5005,输出电流为50 mA的CAT4139,以及更大输出电流的CAT4240(250 mA)、NCP1422(800 mA)和CAT4131(1.5 A/0.3 A)等。

图1:电感升压型方案示例

以NCP5005为例,它是一款紧凑型高效率背光LED升压驱动器,提供高达22 V电压,可为LCD背光控制、键盘背光等应用的2至5个串联白光LED供电。其能效高达90%,关机电流1 μA,工作输入电压范围为2.7 V至5.5 V。它内置短路和过压保护及欠压切断功能。其电流可自动匹配LCD,所有引脚均为ESD保护,低EMI辐射。

而在电感降压型拓扑结构方案,安森美半导体提供输出电流高达1 A的NCP1529白光LED驱动器,应用于手电筒/闪光等应用。

2)电荷泵型方案

安森美半导体专利的四模(Quad-Mode®)自适应分数电荷泵的能效比市场上常规的三模电荷泵高出提供10%,并减小多达65%的封装,将LED驱动器的性能提升到了新的水平。Quad-Mode LED驱动器通常可为基于电感的LED驱动器提供高能效,同时消除较厚的电感和有害的EMI干扰。

大多数电荷泵LED驱动器可提供对应于输出电压与输入电压比的三种操作模式:1倍、1.5倍和2倍;而四模架构增加了1.33倍的第四种操作模式,不需要额外的电容和电感。它比三模式电荷泵效率提高了10%以上。

图2:电荷泵型方案示例

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