LED驱动电路的完善设计(1)论文

上传者：zhangmarong
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翻新时间：2023-04-17

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LED驱动电路的完善设计(1)论文

高亮度LED再跨入成为液晶面板背光光源之后，高亮度LED的话题性热度，瞬间被市场提升，高亮度LED也从传统担任显示的角色转变成为光源提供者，来取代传统的冷阴极管。一般而言，绝大多数的中小尺寸面板，都是利用3~10颗的白光LED，采用串连的方式来作为背光光源，甚至于手机或PDA的键盘背光也多是利用LED作为辅助照明之用，再加上欧盟对于无汞化的要求，因此对于更新一代的LED的驱动芯片和技术，也就相当地被市场所期待。

由于传统的冷阴极管是利用交流驱动，所以在整个的驱动线路较为复杂，并且需要INVERTER(反向器)，将产品机构中所使用的直流电，转换成高压交流电来驱动，所以，在低耗电、电路简单化、演色要求下，在中小面板的部分，采用白光LED来作为背光源已经相当普及了，并且白光LED除了有体积小、高亮度的优点外，驱动电路也较冷阴极管简单。在多色LED电路驱动设计部分，大部分都是利用场序交互点灯的驱动方式，藉此得以形成所谓的 “FieldSequence”。

好处是，可以让多色LED与液晶面板的Sub-Pixel、彩色滤光片来达到同步，达到更广的色彩表现范围，不过就整体结构的部分，需要搭配多色LED重新设计，因为包括，导光板、色转换电路等等，传统的部分组件都需要重新开发，虽然原件的材料上没有太大不同，但是结构上却需要配合LED的点光源特性重新设计。依需求发展出多元化的驱动方式对于驱动白光 LED来说，电路本身需要供给白光LED固定的电压或固定的电流，而当可携式产品开始运作后，就会产生电压下降的现象，因而需要升压组件来进行升压、稳压。

大部分的电路设计多采用电容来维持稳压，这是考虑到避免升压零件工作时，对于射频带来一些影响，所以，就整体的电路来说，稳压设计是相当重要的设计，来提供白光LED驱动所需要稳定电压电流，而就对于白光LED驱动的部分，在本身的电路设计上，也发展出多元化的驱动方式，保护相关组件以及提供所需的亮度。因为LED的特性是利用电流来驱动的特性，所以LED的亮度表现与顺向电流有等比的依存关系，所以对于LED亮度的调整就必须有效的控制顺向电流变化，目前可以利用调整电流检测电阻，以及整流电阻来达到控制顺向电流。

采用整流电阻的目的是确保顺向电流都能够流向LED芯片，不过这样的做法会因为顺向电压的改变，影响顺向电流的强弱，会造成顺向电压的改变有很多因素，例如温度等等，这些都会使得LED亮度受到影响，产生功耗的浪费以及缩短电池的寿命。然而采用整电流检测电阻来确保顺向电流变化的做法，相较之下是比较好的，因为使用电流检测电阻可以确保流向LED的顺向电流，也因此可以消除顺向电压变化所带来的影响，如果期望改变LED顺向电流的话，只需调整电流检测电阻即可，不需要对整个输入电源进行改变。

另一个好处是，如果驱动多个LED时，只需要将多个LED进行串联，因为电流检测电阻的作用关系，因此也可以确保流入每个LED的电流都是固定的，但是这样的做法对于并联的LED，并不适当，因为必须在每个并联的LED中安置一个电流检测电阻，当然缺点就是成本会因此而增加，并且效率也会大打折扣，当然也会影响电池的使用寿命。所以事实上，设计完善的LED驱动电路，不仅仅是确保LED的亮度能够维持。