《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 待機(jī)調(diào)光模式的電荷泵背光驅(qū)動IC
待機(jī)調(diào)光模式的電荷泵背光驅(qū)動IC
摘要: 小尺寸的LCD顯示模塊早已成為手持式數(shù)碼產(chǎn)品的重要組成部分,隨著消費(fèi)者對視覺方面要求的提高,,LCD顯示模塊的設(shè)計(jì)變得越來越重要,。如何在1.8寸至2.8寸的LCD屏上顯示更多的信息并提高顯示質(zhì)量達(dá)到更好的視覺效果,,成為眾多手持式數(shù)碼產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的重點(diǎn)之一,。除了提高LCD屏的分辨率,、減小延遲時間以及在軟件上提升之外,,LCD屏的背光設(shè)計(jì)也扮演著重要角色,。
Abstract:
Key words :

       小尺寸的LCD" title="LCD">LCD顯示模塊早已成為手持式數(shù)碼產(chǎn)品的重要組成部分,隨著消費(fèi)者對視覺方面要求的提高,,LCD顯示模塊的設(shè)計(jì)變得越來越重要,。如何在1.8寸至2.8寸的LCD屏上顯示更多的信息并提高顯示質(zhì)量達(dá)到更好的視覺效果,成為眾多手持式數(shù)碼產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的重點(diǎn)之一,。除了提高LCD屏的分辨率,、減小延遲時間以及在軟件上提升之外,,LCD屏的背光設(shè)計(jì)也扮演著重要角色。

         傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中,,小尺寸彩色LCD屏一般采用白色LED作為背光源。1.8寸至2.8寸的LCD屏多采用1至4顆白色LED,。為達(dá)到好的顯示效果,,要求白色LED亮度一致,明暗可調(diào),;為保護(hù)手持式設(shè)備,,要求在某些LED斷路時有保護(hù)功能,且不能影響正常的LED工作,;為延長手持式設(shè)備的待機(jī)時間,,要求LED驅(qū)動IC" title="驅(qū)動IC">驅(qū)動IC的靜態(tài)電流很小,工作效率很高,。另外,,手持式設(shè)備集成了很多功能模塊,必須減小各模塊之間的干擾從而保持整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性,,這對白色LED驅(qū)動IC也不例外,。

  BCD" title="BCD">BCD推出的AP3605是一款性能優(yōu)良的LED驅(qū)動IC,非常適合于單節(jié)鋰電池供電,,適用于多數(shù)小尺寸LCD背光設(shè)計(jì),,性價比很高。下面分別介紹AP3605的性能,、應(yīng)用方案及特點(diǎn),。

  一、AP3605簡介

  AP3605是電荷泵升壓模式帶恒流源的白光LED驅(qū)動芯片,,僅通過兩個1uF的陶瓷電容,,AP3605實(shí)現(xiàn)了1.5倍升壓,在單節(jié)鋰電工作范圍內(nèi)完全能驅(qū)動4顆白色LED,,比之2倍升壓模式的IC大大提高了效率,。

  AP3605具有4路恒流源,保證了并聯(lián)的4顆LED電流相等,,亮度一致,;通過一個外接電阻來設(shè)置恒流源的電流。AP3605支持PWM" title="PWM">PWM調(diào)光,,調(diào)光頻率可以高達(dá)50KHz,。高達(dá)1MHz的工作頻率使得AP3605僅需要1uF的輸入輸出及升壓電容,并大大減小了輸出電壓紋波,。

  AP3605的供電電壓為2.7V至5.5V,,專為單節(jié)鋰電供電設(shè)計(jì),其內(nèi)置的軟啟動功能大大降低了啟動時的浪涌電流,可保護(hù)鋰電池,,延長電池壽命,。

  AP3605采用QFN-3*3-16封裝,圖1為其內(nèi)部功能框圖,。
 

二,、AP3605背光典型應(yīng)用電路

  圖2即是由AP3605設(shè)計(jì)的典型白光LED驅(qū)動電路,由單節(jié)鋰電池供電,,除AP3605外,,僅由低成本的5個外圍器件組成。
 

       1,、輸入,、輸出和升壓電容:

  推薦Cin、Cout,、C1和C2使用X7R或X5R的陶瓷電容,。由于AP3605的工作頻率高達(dá)1MHz,1uF的電容就足以保證AP3605輸出80mA電流來驅(qū)動4個LED,。如果所需輸出電流更小,,可以使用0.68uF或0.47uF的升壓電容(C1和C2)。

  為減小輸出紋波,,建議在設(shè)計(jì)PCB板時,,應(yīng)優(yōu)先保證Cout緊靠AP3605對應(yīng)的管腳,其次是保證C1,、C2和Cin緊靠對應(yīng)的管腳,。

  2、電阻RISET

  RISET用來設(shè)定LED的電流,,通過公式ILED=36.9/RISET可設(shè)定每路LED的電流,。為了精確設(shè)定電流,建議使用1%或更高精度的電阻,。

  3,、白光LED

  AP3605最多可驅(qū)動4顆白光LED,采用共陰極連接方式,,客戶可根據(jù)屏幕大小選擇1至4個LED作為背光,。當(dāng)某幾路LED不需要時,只需要將其對應(yīng)的管腳懸空即可,。

  三,、AP3605作為白光LED驅(qū)動IC的重要性能

  1、電流匹配

  電流匹配是并聯(lián)式LED驅(qū)動IC的重要性能,。LED屬于電流驅(qū)動型器件,,LED的亮度同其正向電流成正比,,而同樣電流下其正向壓降差異較大,因此為了保證亮度均勻,,最好采用恒流驅(qū)動,。

  如圖1所示,AP3605內(nèi)部帶有四路恒流源,,用以驅(qū)動四路LED,,當(dāng)LED的正向壓降在3V至4V之間變化時,AP3605能保證不超過±3%的電流偏差,,其電流匹配特性不受LED正向壓降的影響,適用于多種型號的白光LED,,很好的實(shí)現(xiàn)了LED亮度的一致,。

  2、高達(dá)50KHz的PWM調(diào)光頻率

  PWM調(diào)光是應(yīng)用最為廣泛的調(diào)光方式,,通過調(diào)節(jié)LED亮滅的時間比例來調(diào)節(jié)亮度,,由于調(diào)光頻率一般都在200Hz或以上,因此人眼感覺不到LED的亮滅,,只能感覺到亮度在發(fā)生變化,。在手持式數(shù)碼產(chǎn)品中經(jīng)常采用的PWM調(diào)光頻率為1KHz至10KHz。

  采用PWM調(diào)光,,不容易造成偏色,,有著較好的顯示效果。但常用的調(diào)光頻率正好處在人耳能聽到的音頻范圍,,容易產(chǎn)生噪音,。另外,低頻率的PWM調(diào)光信號有時會導(dǎo)致CSTN屏的“水波紋”現(xiàn)象,,因此最好能提高PWM的調(diào)光頻率,。

  AP3605通過內(nèi)部的Standby模塊實(shí)現(xiàn)了高達(dá)50KHz的調(diào)光頻率。而且不會引起浪涌電流,。如圖3所示,,當(dāng)EN腳變低時,電荷泵的輸出Vout延遲約1.7ms再關(guān)斷,,但恒流源會跟隨EN信號馬上關(guān)斷,,LED電流變?yōu)?;而當(dāng)EN信號為高時,,恒流源會跟隨EN信號馬上打開,,由于Vout仍正常工作,LED電流立即變?yōu)?0mA,。因此當(dāng)PWM的調(diào)光頻率高于1KHz時,,AP3605能通過EN信號直接快速的調(diào)節(jié)LED電流,,從而實(shí)現(xiàn)高頻率PWM調(diào)光。

  AP3605的待機(jī)調(diào)光模式有如下三個優(yōu)點(diǎn):

  1)高達(dá)50KHz的PWM調(diào)光頻率,,避免了音頻噪音,。

  2)僅開關(guān)恒流源,LED電流平穩(wěn),。

  3)LED電流能快速跟隨PWM信號,,LED電流大小同PWM占空比成正比,便于亮度的線性調(diào)節(jié),。

        3,、電源干擾減小

  如圖1所示,AP3605內(nèi)部電荷泵和Vin之間有一個LDO模塊,,該模塊調(diào)節(jié)電荷泵的輸入電壓,,使得電荷泵始終工作在1.5倍模式,減小了輸出電壓紋波和LED的電流紋波,。

  另外,,LDO模塊還起到低通濾波的作用,有效的避免了電荷泵和輸入電源之間的相互干擾,。多數(shù)手持式設(shè)備的背光驅(qū)動電路是由鋰電池直接供電的,,而電池同時也為射頻直接供電,在設(shè)計(jì)不好的系統(tǒng)中,,背光驅(qū)動電路的開關(guān)噪聲會通過電源間接影響射頻部分,。AP3605內(nèi)置的LDO模塊能有效的隔離開關(guān)噪聲,最大程度的避免背光驅(qū)動電路對射頻部分的影響,。

  4,、過溫度保護(hù)

  AP3605內(nèi)置過溫保護(hù)模塊。如果某些誤操作引起AP3605內(nèi)部節(jié)溫升高到約160攝氏度時,,AP3605會過溫關(guān)斷,,以保護(hù)AP3605免受燒壞。在過溫關(guān)斷狀態(tài),,AP3605僅消耗不到1uA的電流,。當(dāng)操作正常使得AP3605內(nèi)部節(jié)溫下降到140攝氏度左右時,AP3605會自動重新啟動,,進(jìn)入正常工作模式,。

  四、總結(jié)

  為方便客戶使用,,BCD提供全面地技術(shù)支持,,包括AP3605的數(shù)據(jù)手冊、應(yīng)用文檔,、演示板,、樣品以及針對具體客戶應(yīng)用的支持,。作為白光LED驅(qū)動芯片,AP3605能完全滿足1.8至2.8寸LCD屏的背光需要,,并以其較高的性價比贏得了很多客戶,。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。