隨著用戶對(duì)手機(jī)功能的要求日益增長(zhǎng),，一項(xiàng)新的需求進(jìn)入手機(jī)制造商的考慮中，即手機(jī)可以有提供狀態(tài)的LED提示，以便在待機(jī)的同時(shí),，提醒用戶注意有未讀消息、即將到來(lái)的約會(huì)安排或者其它通知,。最近發(fā)布的幾款手機(jī)甚至因?yàn)闆]有提供LED提示而受到差評(píng),。與此同時(shí)，用戶希望手機(jī)的待機(jī)時(shí)間能夠更長(zhǎng),。這兩個(gè)看似簡(jiǎn)單的問題使手機(jī)制造商陷入了意想不到的兩難境地：如何在為L(zhǎng)ED提示供電的同時(shí),，保持較低的總待機(jī)功耗？
LED指示燈通常由電源管理IC （PMIC）或其它小型處理器供電,。當(dāng)手機(jī)處于喚醒狀態(tài)時(shí),，這沒有問題，但該處理器必須持續(xù)掌握時(shí)序,，即使在休眠模式下,，也要自動(dòng)使能和禁用各LED。為了實(shí)現(xiàn)此功能,，在為整個(gè)PMIC上電時(shí)會(huì)增加數(shù)毫安的待機(jī)電流,。表1中的數(shù)據(jù)和計(jì)算示例顯示，平均功耗主要由指示燈熄滅期間的靜態(tài)電流決定,。
表1. 閃爍模式（7.5 s熄滅/300 ms亮起）下的電流和功耗（10mA LED電流和3.7 V輸入）
LED驅(qū)動(dòng)器 ADP8866 采用獨(dú)特的配置,，專門應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，它能夠輕松地對(duì)四個(gè)LED指示燈執(zhí)行自主照明程序,，各LED的熄滅時(shí)間可以在100 ms到25.2 s的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)置,。當(dāng)自主照明程序執(zhí)行并且這些LED熄滅時(shí)，IC總電流降至300 µA以下,。此外,，由于所有時(shí)序都由ADP8866控制，因此這些LED仍能保持完全同步,，即便是在復(fù)雜或持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的閃爍模式下,。下面以兩個(gè)例子來(lái)說明。
示例1：彩色LED指示燈
手機(jī)需要7個(gè)LED用于背光顯示，兩個(gè)LED用于指示,。由于成本和機(jī)械要求,，手機(jī)制造商使用紅/綠（RG） LED來(lái)有效實(shí)現(xiàn)三種狀況的待機(jī)通知：未讀消息、電池電量低和約會(huì)安排,。對(duì)于每種狀況,，LED會(huì)發(fā)出不同顏色的光：紅光、綠光或黃光（紅光+綠光）,。
ADP8866針對(duì)這種常見情形提供了理想的解決方案,，如圖1所示。它共有9個(gè)LED通道,，其中7個(gè)用于照亮顯示屏,，RG LED的紅光和綠光信號(hào)由剩下的兩個(gè)通道控制，產(chǎn)生圖2所示的閃爍模式,。
圖1. ADP8866控制背光照明和LED指示燈的設(shè)置
ADP8866的評(píng)估板包括一個(gè)圖形編程實(shí)用程序,，如圖3所示；其I2C寄存器設(shè)置為執(zhí)行指示燈閃爍功能,。
圖3所示的寄存器設(shè)置首先會(huì)產(chǎn)生一個(gè)250 ms的10 mA紅光（Sink 8）脈沖，待其熄滅500 ms后再產(chǎn)生一個(gè)250 ms的紅光脈沖,。第二個(gè)紅光脈沖與綠光脈沖混合以生成黃光,，因此只消耗一半的電流（5 mA），便可提供相同的亮度,。綠光LED （Sink 9）具有相似的設(shè)置,，但其第一個(gè)脈沖會(huì)延遲。當(dāng)?shù)诙€(gè)綠光脈沖熄滅時(shí),，系統(tǒng)會(huì)等待12秒,，然后再重復(fù)。使能這一序列時(shí),，所有三種顏色都會(huì)相繼重復(fù)閃爍,，如圖2所示。如果需要紅光或綠光指示燈,，僅需使能第一個(gè)或第三個(gè)脈沖,。如果只需要產(chǎn)生紅光和黃光通知，則紅光LED應(yīng)在第一個(gè)和第二個(gè)脈沖使能,，而綠光LED只應(yīng)在第二個(gè)脈沖使能,。
圖2. 紅光和綠光閃爍脈沖序列及其所產(chǎn)生的顏色
圖3. ADP8866用于LED指示燈編程的圖形用戶界面（點(diǎn)擊圖片放大）
當(dāng)紅光和綠光重疊時(shí)，其電流降低,，因此所有三種顏色指示燈的亮度相同,。此外，也可以改變紅光和綠光電流，以便產(chǎn)生RG光譜中的其它顏色,。脈沖的寬度,、關(guān)閉時(shí)間和幅度是完全可定制的，因此各種各樣的燈效都有可能,。
示例2：高可見度動(dòng)態(tài)指示燈顯示
便攜式電子設(shè)備要求通知指示燈具有動(dòng)態(tài)特性和高可見度,，能夠在其它背景干擾下醒目地顯現(xiàn)出來(lái)。對(duì)此,，ADP8866同樣是理想的解決方案,，它最多能用4個(gè)LED通道（Sink 6至Sink 9）來(lái)驅(qū)動(dòng)復(fù)雜的照明序列。其余5個(gè)LED通道可以用于背光或鍵盤照明,。本例中,，Sink 6至Sink 9設(shè)置為點(diǎn)亮4個(gè)LED，先從右至左,，再?gòu)淖笾劣?，?jīng)過10秒延遲后再重復(fù)。該模式如圖4所示,。
圖4. 四通道動(dòng)態(tài)指示燈顯示（點(diǎn)擊圖片放大）
漸亮?xí)r間,、漸暗時(shí)間和漸變?cè)O(shè)置（平方或立方）同時(shí)針對(duì)第一個(gè)HB（心跳）脈沖而設(shè)置。DELAY參數(shù)可在0秒至1.270秒范圍內(nèi)以10 ms的增量進(jìn)行調(diào)整,。本例中,，DELAY設(shè)置為漸亮?xí)r間的一半，但可以使用其它延遲設(shè)置以獲得不同的效果,。第一個(gè)脈沖與HB脈沖之間的關(guān)閉時(shí)間由第一個(gè)脈沖的OFF Time（關(guān)閉時(shí)間）變量控制,。為保持對(duì)稱，這些時(shí)間均設(shè)置為延遲時(shí)間的倍數(shù),。HB OFF Time設(shè)置該序列重復(fù)之前的延遲時(shí)間,。本例中，等待時(shí)間為10秒,，因此Sink 6 HB OFF Time為10秒,。其它三個(gè)HB OFF Time等于10秒加上DELAY時(shí)間的倍數(shù)。該序列對(duì)應(yīng)的寄存器狀態(tài)如圖5所示,。
圖5. ADP8866用于動(dòng)態(tài)指示燈編程的圖形用戶界面（點(diǎn)擊圖片放大）
也可以使用同樣的編程方法來(lái)產(chǎn)生趣味燈光閃爍,、手機(jī)鈴音通知和其它模式。自動(dòng)漸亮和漸暗特性能夠增強(qiáng)指示燈的視覺魅力,，但額外的漸變時(shí)間會(huì)導(dǎo)致平均功耗略有增加,。任何情況下，當(dāng)所有LED都熄滅時(shí),，ADP8866會(huì)自動(dòng)返回休眠狀態(tài),，需要時(shí)會(huì)及時(shí)喚醒,，以啟動(dòng)下一個(gè)LED序列。
ADP8866集背光LED電荷泵驅(qū)動(dòng)器與自動(dòng)閃爍功能于一體,，支持對(duì)9個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行獨(dú)立編程,，最大功耗為25 mA。電流水平,、漸變時(shí)間和閃爍速率可以一次編程并自主執(zhí)行,，背光LED可以設(shè)置獨(dú)立的漸亮和漸暗時(shí)間。采用2.5 V至5.5 V電源供電時(shí),，雙電容電荷泵最多可提供240 mA的電流,。設(shè)計(jì)中還集成軟啟動(dòng)、短路保護(hù),、過壓保護(hù)及過溫保護(hù)功能,，因而穩(wěn)定可靠。樣片采用20引腳4-mm × 4-mm LFCSP （QFN）封裝,，另可提供評(píng)估板,、圖形編程程序和技術(shù)文檔。
關(guān)于作者
Jon Kraft ［[email protected]］于2007年加入ADI公司,，在美國(guó)科羅拉多州朗蒙特的電源管理設(shè)計(jì)中心擔(dān)任應(yīng)用工程師,。他擁有羅斯豪曼理工學(xué)院電子工程學(xué)士學(xué)位和亞利桑那州立大學(xué)電子工程碩士學(xué)位；已獲三項(xiàng)專利,。