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 贴片电容     |      2019-03-19 14:42

  随着像手机,PDA、DSC、GPS等数码及便携式产品的迅猛发展,以及液晶显示器的制造技术的日臻完善。彩色的LCD显示屏越来越成为数码及便携式产品的重要部件。彩屏的手机,PDA等也越来越受人们的喜欢和青睐。彩色LCD显示屏要尽显色彩则需要用白色光作为背光。小型彩色LCD显示屏采用白色的LED作背光源是最理想的,这是由于它有电路简单,占空间小,效率高,价格低及寿命长的特点。而白色LED的正向压降VF比一般的有色LED高,VF=3∽4V。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。

  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,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。

  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。这里以BCD公司2005年8月份推出的AP3008为例来说明其工作原理。并介绍其应用电路。

  AP3008的内部结构框图如图2所示。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。

  AP3008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。最低工作电压可至2.5V,最高工作电压可至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。

  过压保护(OVP)电路检测PWM脉冲输出的峰值电压。当PWM脉冲的峰值电压高于内部设置的阀值电压时,过压保护(OVP)电路动作并使PWM开关电路 Shutdown。若使电路重新工作,可在Shutdownpin或Vin pin施加由低到高的信号即可。这种通过IC内部监测PWM脉冲的峰值电压来达到OVP保护的方法优于外部回授输出电压跟IC内部设定值比较的方法。内置 OVP功能不仅可少布一条回授线。还可确保反馈信号免受干扰。

  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的电流大小一般为5 ∽ 20mA,相应的电阻R1为19∽4.7Ω。

  这里特别要提出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。由图1-b可看出流过LED的电流 ILEDX95mv是电阻上的损耗(R1上的反馈电压为95mv),由1.25v减少到95mv(差了13倍),即在R1上的损耗上减小了13倍。提高了转换效率。

  另由于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。

  AP3008的应用电路如图3所示。该电路的一个特点是在输入3.2V时,它可以驱动4个白色LED,输出电流最大可达20mA;在输入5V时,它可以驱动6个白色LED,输出电流最大可达20mA,其转换效率如图4所示,在ILED=15mA时,效率可达83%。

  新型便携式电子产品要求尺寸小,轻而薄,由白色LED驱动器组成的背光电路也要满足这些要求,AP3008在设计上采用提高振荡器频率到1.2MHZ,使电感器可以采用1mm低剖面高度的贴片式元件,输入电容,输出电容可分别采用1uF和0.22uF的电容;另该产品采用 SOT23-5和TSOT23-5封装,可使IC的高度小于1.1mm和0.9mm;可使AP 3008升压电路所占空间和PCB板面积大大减小。

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