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電路設計:解析調節白光LED偏置的無電感boost電路

發布時間:2015-04-16 責任編輯:echolady

【導讀】手持設備中的彩色LCD被廣泛應用,這也間接導致對成本低體積小的白色背光源的需索度逐漸攀升。傳統的電路設計方案大多采用冷陰極熒光燈(CCFL)和電致發光(EL)板,但是這些電路達不到當前手持消費產品尺寸小、價格低、復雜度低的要求。

近期LED技術的發展已產生了一種能夠發出白光的LED。白光LED與傳統的背光源相比具有諸多優勢,其中包括小尺寸、低成本、復雜度低、高可靠性等。對LED進行正向偏置即可獲得白光,由于白光LED正向電壓要接近或高于電池電壓,我們需要一個boost電路。

解決這個問題的傳統方法是利用升壓調節器通過鎮流電阻為LED提供偏置,這種方案存在兩個缺陷:首先,白光LED較寬的正向電壓變化范圍會造成較大的偏置電流變化、導致亮度偏差;其次,傳統的升壓轉換器在輸入與輸出之間有一條直流通路(即使在關斷狀態),使不工作的LED不必要地消耗電池電流。

解析調節白光LED偏置的無電感boost電路
圖1:打破常規的連接,使這個穩壓型電荷泵IC能夠直接調節白光LED的偏置電流。

圖1是一個結構緊湊的電路圖,它能夠解決這些弊端。穩壓型buck/boost電荷泵采用小尺寸μMAX封裝(U1),可提供100mA輸出電流。按照圖中配置,該電路可直接為白光LED提供穩定的偏置電流,為多個并聯LED提供偏置時具有較好的亮度分布。U1電路在關斷狀態下輸入與輸出之間沒有直流通路,用戶能夠利用其低電平有效的SHDN輸入(引腳2)控制背光的通、斷。該電路還帶有一個電源就緒(POK)輸出,告知微處理器背光是否就緒。

盡管在這種情況下沒有必要,但是輸入RC "π"型濾波器可以將反射到輸入端的電壓紋波限制到40mVP-P (VIN = 3.6V)。由于輸出電壓紋波不影響視覺效果,在本應用中被放在次要位置考慮,允許選用一個小的輸出電容(0.22μF)。即使這樣,輸出紋波也只有400mVP-P。
 
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