白光LED背光照明動(dòng)作原理與驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)(圖)
上傳人:admin 上傳時(shí)間: 2008-05-13 瀏覽次數(shù): 2728 |
前言:
最近幾年行動(dòng)電話、PDA等可攜式電子產(chǎn)品的液晶顯示器逐漸從黑白銀幕更換成彩色銀幕,由于液晶本身不會(huì)發(fā)光所以液晶顯示必需利用背光照明單元顯示銀幕的信息??蓴y式電子產(chǎn)品的背光照明單元基于耗電性等考慮,因此白光LED正當(dāng)快速取代傳統(tǒng)燈泡,成為背光照明單元主要發(fā)光組件。為了使白光LED點(diǎn)燈必需使用高順向電壓VF 與順向電流 IF,尤其是背光照明單元的電流控制,對(duì)可攜式電子產(chǎn)品的電池動(dòng)作時(shí)間具有絕對(duì)性影響,因此本文將深入探討白光LED背光照明單元的動(dòng)作原理與驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)技巧。
LED的驅(qū)動(dòng)特性
圖1是一般穿透式彩色液晶顯示器的結(jié)構(gòu),由圖可知LCD面板下方設(shè)有白光LED光照明單元,白光LED產(chǎn)生的光線經(jīng)由導(dǎo)光板的反射均勻擴(kuò)散射入LCD面板內(nèi),提供彩色畫(huà)面給使用者讀取。

如圖2所示傳統(tǒng)背光照明單元的白光LED是并聯(lián)驅(qū)動(dòng),由于白光LED的亮度因負(fù)載電抗RL的阻抗值使得電流 IF受到限制,也就是說(shuō)白光LED的亮度取決于電阻的阻抗值。然而白光LED的電壓 VF本身具有不同的波動(dòng)范圍,因此相同的電阻會(huì)使白光LED的亮度產(chǎn)生分布不均現(xiàn)象。

如上所述白光LED的亮度若不相同時(shí),背光照明單元的光線就會(huì)有所謂的照明不均問(wèn)題,雖然使用電氣特性相同的LED可以改善亮度不均的困擾,不過(guò)實(shí)際上卻無(wú)法對(duì)LED廠商作如此要求。此外配合各LED的電氣特性,逐一調(diào)整負(fù)載電阻的阻抗值,事實(shí)上這種方式并非根本的對(duì)策。為了使流入LED的電流完全相同,所以將串聯(lián)方式改成圖3所示的串聯(lián)方式,如此一來(lái)即使LED的電壓具有不同的波動(dòng)值,由于流入各LED的電流ILED相同,因此各LED產(chǎn)生的輝度幾乎一致。

每個(gè)白光LED最少需施加3.6V以上的驅(qū)動(dòng)電壓才能獲得預(yù)期的輝度,由圖3可知當(dāng)復(fù)數(shù)個(gè)白光LED串聯(lián)連接時(shí),相對(duì)的必需等比例提高驅(qū)動(dòng)電壓。圖4是利用switching regulator IC NJM2360構(gòu)成白光LED驅(qū)動(dòng)電路,該電路是施加1.25V的電壓 VREF至INVIN端子藉此方式?jīng)Q定RL的阻抗值,也就是說(shuō)決定白光LED亮度的各LED電流 ILED可由下式求得:

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