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电路设计:解析调节白光LED偏置的无电感boost电路

发布时间:2015-04-16 责任编辑:echolady

【导读】手持设备中的彩色LCD被广泛应用,这也间接导致对成本低体积小的白色背光源的需索度逐渐攀升。传统的电路设计方案大多采用冷阴极荧光灯(CCFL)和电致发光(EL)板,但是这些电路达不到当前手持消费产品尺寸小、价格低、复杂度低的要求。

近期LED技术的发展已产生了一种能够发出白光的LED。白光LED与传统的背光源相比具有诸多优势,其中包括小尺寸、低成本、复杂度低、高可靠性等。对LED进行正向偏置即可获得白光,由于白光LED正向电压要接近或高于电池电压,我们需要一个boost电路。

解决这个问题的传统方法是利用升压调节器通过镇流电阻为LED提供偏置,这种方案存在两个缺陷:首先,白光LED较宽的正向电压变化范围会造成较大的偏置电流变化、导致亮度偏差;其次,传统的升压转换器在输入与输出之间有一条直流通路(即使在关断状态),使不工作的LED不必要地消耗电池电流。

解析调节白光LED偏置的无电感boost电路
图1:打破常规的连接,使这个稳压型电荷泵IC能够直接调节白光LED的偏置电流。

图1是一个结构紧凑的电路图,它能够解决这些弊端。稳压型buck/boost电荷泵采用小尺寸μMAX封装(U1),可提供100mA输出电流。按照图中配置,该电路可直接为白光LED提供稳定的偏置电流,为多个并联LED提供偏置时具有较好的亮度分布。U1电路在关断状态下输入与输出之间没有直流通路,用户能够利用其低电平有效的SHDN输入(引脚2)控制背光的通、断。该电路还带有一个电源就绪(POK)输出,告知微处理器背光是否就绪。

尽管在这种情况下没有必要,但是输入RC "π"型滤波器可以将反射到输入端的电压纹波限制到40mVP-P (VIN = 3.6V)。由于输出电压纹波不影响视觉效果,在本应用中被放在次要位置考虑,允许选用一个小的输出电容(0.22μF)。即使这样,输出纹波也只有400mVP-P。
 
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