功率電感驅(qū)動電路是LED(發(fā)光二極管)產(chǎn)品的重要組成部分,其技術(shù)成熟度正隨著LED市場的擴(kuò)張而逐步增強(qiáng)。無論在照明、背光源還是顯示板領(lǐng)域,驅(qū)動電路技術(shù)架構(gòu)的選擇都應(yīng)與具體的應(yīng)用相匹配。
作為LCD(液晶顯示器)的背光源,LED在便攜產(chǎn)品中的地位不可動搖,即便是在大尺寸LCD的背光源當(dāng)中,LED也開始挑戰(zhàn)CCFL(冷陰極熒光燈)的主流地位;而在照明領(lǐng)域,LED作為半導(dǎo)體照明關(guān)鍵的部件,更是因?yàn)轫斨?jié)能、環(huán)保、長壽命、免維護(hù)等諸多光環(huán)而受到市場的追捧。然而人們可曾關(guān)注,在光彩奪目的“明星”身后,有多少“配角”在默默奉獻(xiàn)?LED驅(qū)動電路就是這樣一位“幕后英雄”。
驅(qū)動技術(shù)逐步升級
LED的發(fā)光機(jī)理是在它兩端加上正向電壓,使半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合,放出過剩能量,從而引起光子的發(fā)射。LED驅(qū)動電路的主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為恒流電源,同時按照LED器件的要求完成與LED的電壓和電流的匹配。以白光LED為例,白光LED需要大約3.6伏的供電電壓才能實(shí)現(xiàn)合適的亮度控制。然而,大多數(shù)便攜式電子產(chǎn)品都采用鋰離子電池作電源,它們在充滿電之后約為4.2伏,安全放完電后約為2.8伏,顯然白光LED不能由電池直接驅(qū)動,因而需要使用升壓電路在整個電池使用周期內(nèi)不間斷地為LED穩(wěn)定供電。
此外,許多產(chǎn)品設(shè)計(jì)者希望LED的亮度在不同的應(yīng)用場合能夠作相應(yīng)的變化,這個任務(wù)也將交給驅(qū)動電路去完成。PWM(脈寬調(diào)制)技術(shù)是一種傳統(tǒng)的調(diào)光方式,它利用簡單的數(shù)字脈沖,反復(fù)開關(guān)LED驅(qū)動器,系統(tǒng)只需要提供寬、窄不同的數(shù)字式脈沖,即可簡單地實(shí)現(xiàn)改變輸出電流,從而調(diào)節(jié)LED的亮度。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠提供高質(zhì)量的白光,以及應(yīng)用簡單,效率高,但一個致命的缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生電磁干擾,有時甚至?xí)a(chǎn)生人耳能聽見的噪聲。北京思旺電子技術(shù)有限公司執(zhí)行官裴石燕介紹了數(shù)字調(diào)光技術(shù),利用該技術(shù)可以實(shí)時地控制LED亮度,并且避免了電磁干擾。
在完成“本職工作”的同時,某些廠商的LED驅(qū)動電路中還被集成了一些附加功能,比如音頻功放。華潤矽威科技(上海)有限公司總經(jīng)理凌輝表示,目前已經(jīng)有很多企業(yè)在從事PMU(電源管理單元)的設(shè)計(jì),即盡可能多地把一些模擬功能集成在單芯片里,這樣的設(shè)計(jì)可以在節(jié)省PCB(印制電路板)空間、提高可靠性、降低成本等方面作出一些貢獻(xiàn),但是否需要采取這種方式,終還是取決于產(chǎn)品應(yīng)用的需求。
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