關(guān)于利用BCD白光LED驅(qū)動(dòng)器的解決方案

出處：中電網(wǎng) 發(fā)布于：2011-09-03 09:20:11

我們先來看看LED驅(qū)動(dòng)器

LED是一種電致發(fā)光器件，器件發(fā)光的各光學(xué)參數(shù)與流過器件的電流有直接的關(guān)系。隨著電流的增加，功率型白光LED的色溫會(huì)有一定的升高，色坐標(biāo)（x，y）小，光通量增加但發(fā)光效率降低。作為照明用的功率型白光LED的主要技術(shù)指標(biāo)隨電的變化而變化，但變化幅度不大，基本保持穩(wěn)定，另外白光LED具有節(jié)能、長壽命和無污染等優(yōu)點(diǎn)，所以白光LED是下一代照明光源的理想選擇。

像手機(jī)、GPS、PDA等數(shù)碼產(chǎn)品迅猛的發(fā)展，液晶顯示器的制造技術(shù)也日漸的完善。彩色LCD顯示屏要盡顯色彩則需要用白色光作為背光。白色LED背光電源一般有數(shù)個(gè)白色的LED組成，如手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)一般僅需2到4個(gè)白色LED，而PDA則根據(jù)其顯示屏的面積，需要3到6個(gè)。對(duì)背光源的要求是：要滿足背光的亮度要求并且亮度均勻（不允許有某一部分較亮，另一部分較暗的情況），亮度可以方便的調(diào)節(jié)。然而便攜式電子產(chǎn)品（如PDA，GPS，數(shù)碼相機(jī)，新一代手機(jī)等）的電池電壓一般低于3-4.2V，因此需要一個(gè)升壓式電源來驅(qū)動(dòng)白色LED。

白色LED驅(qū)動(dòng)器基本上有兩種驅(qū)動(dòng)方式：

1）采用升壓式電荷泵驅(qū)動(dòng)電路，由于它的輸出電壓小于兩倍的輸入電壓（一般輸出電壓+5V），所以它驅(qū)動(dòng)LED的方式是并聯(lián)的，如圖1-a所示；

2）采用升壓式DC/DC變換器電路來驅(qū)動(dòng)，由于它的輸出電壓從13V到28V（甚至更高），因此它驅(qū)動(dòng)LED的方式是串聯(lián)的，串聯(lián)LED的特點(diǎn)是每一個(gè)LED的電流ILED都是一樣的，因此采用高質(zhì)量的，同一批號(hào)的LED時(shí)，其發(fā)光是較均勻的。如圖1-b所示。采用串聯(lián)方式使流過每一個(gè)LED的電流都一樣。則發(fā)光的均勻性好；而采用并聯(lián)方式受正向壓降VF的離散性的影響，在定壓供電時(shí)容易造成每個(gè)LED的電流不等而造成發(fā)光的均勻性差。雖然可以采用調(diào)節(jié)限流電阻來調(diào)節(jié)亮度。但這十分麻煩。有些廠家開發(fā)了驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的LED的IC，由于IC內(nèi)有控制各并聯(lián)的LED間電流均恒。能滿足LED亮度均勻的要求。但由于IC電路復(fù)雜，成本較高。

隨著便攜式有彩色LCD顯示屏的產(chǎn)品的發(fā)展及產(chǎn)量的猛增，使新型白色LED驅(qū)動(dòng)器如雨后春筍般上市。品種之多及數(shù)量之大使白色LED驅(qū)動(dòng)器已形成電源IC中的一個(gè)重要分支。現(xiàn)在便攜式產(chǎn)品也越來越便宜，竟?fàn)幵絹碓郊ち摇Ｒ虼藢?duì)于手機(jī)，PDA，DSC等廠家來，Cost down的壓力也較大。因此BCD公司應(yīng)市場的需求，近來推出了一種低成本，高性能，恒流的，串聯(lián)型的升壓式的白光LED驅(qū)動(dòng)器-AP3008。從功能、性能上能滿足LCD背光均勻等要求，從價(jià)格上能滿足客戶低成本的要求，是目前白色LED驅(qū)動(dòng)器中性價(jià)比較高的產(chǎn)品。

我們以BCD公司2005年8月份推出的AP3008為例來說明其工作原理AP3008

AP3008為電流模式的升壓式DC-DC變換器。它由1.25V的基準(zhǔn)，誤差放大器，1.2MHZ振蕩器和斜波發(fā)生器，電流取樣放大電路，PWM比較器，R/S觸發(fā)器，輸出驅(qū)動(dòng)及功率開關(guān)管，過壓保護(hù)（OVP）等組成。它內(nèi)置了欠壓鎖定（UVLO）電路，使電路工作更可靠。具有寬的工作電壓范圍。工作電壓可至2.5V，工作電壓可至15V。

AP3008內(nèi)置了誤差放大器頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，電流環(huán)路的斜率補(bǔ)償電路，使電路工作更穩(wěn)定，外圍器件更少，用戶使用非常方便。

誤差放大器同相端參考電壓為95mv，可有效地減小LED電流取樣電阻的損耗，提高輸出效率。流過LED的電流ILED與檢測電流電阻R1及基準(zhǔn)電壓95mv有關(guān)。它們的關(guān)系式是：ILED=95mv/R1。ILED的電流大小一般為5 ∽ 20mA，相應(yīng)的電阻R1為19∽4.7Ω。

特別要注意的是它的基準(zhǔn)電壓不是直接采用1.25V，而是經(jīng)電阻分壓后取其95mv，這是一種減少損耗的措施。另外由于AP3008采用的高頻36V Bipoler工藝，在耐壓上遠(yuǎn)高于一些CMOS工藝制程制成的升壓DC/DC變換器。

DC/DC變換器

DC/DC的意思是直流變（到）直流（不同直流電源值的轉(zhuǎn)換），只要符合這個(gè)定義都可以叫DC/DC轉(zhuǎn)換器。具體是指通過自激振蕩電路把輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡偻ㄟ^變壓器改變電壓之后再轉(zhuǎn)換為直流電輸出，或者通過倍壓整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電輸出。

大功率DC/DC變換器廣泛的應(yīng)用于電動(dòng)汽車、航空航天電源系統(tǒng)、直流不停電電源系統(tǒng)、移動(dòng)電站及直流功率放大器及電力系統(tǒng)功率因數(shù)校正等領(lǐng)域。

根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)組成方案的不同，DC/DC變換器主要分為主DC/DC（含升壓型和降壓型）、雙向DC/DC和輔助DC/DC三種，所有的變換器具有體積小、質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)換效率高及運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)。

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