LED两种驱动的不同点
发布时间:2011/8/4 14:51:27 访问次数:1170
LED电感式驱动与电荷泵驱动有何不同?
所有专为驱动白光LED设计的IC都提供恒定电流,其中绝大多数是基于电感或电荷泵的解决方案,这两种解决方案各有其优缺点。
电荷泵也称无电感式DC/DC转换器,是指利用电容作为储能元件的特殊类型开关DC/DC转换器。电荷泵解决方案利用分离电容器作为中介将电源从输入泵送至输出端,整个过程不需使用任何电感,因此是受欢迎的解决方案。电荷泵电源的体积很小,设计也很简单,选择组件时通常只需根据组件规格从中挑选适当的电容器即可。
电荷泵解决方案的主要缺点是只能提供有限的输出电压范围,绝大多数电荷泵IC的转换比最多只能达到输入电压的2倍,这表示输出电压不可能高于输入电压的2倍,因此若想利用电荷泵驱动一个以上的白光LED,就必须采用并联驱动的方式。剩用只能对输出电压进行稳压的电荷泵驱动多个白光LED时,必须使用镇流电阻来防止电流分配不平均,但这些电阻会减少电池的使用时间。
最简单也是最常用到的电荷泵结构之一是倍压电荷泵。倍压电荷泵结构包括4个开关、1个用于存储和转移能量的外部电容(常称“快速电容”),以及1个外部输出电容(常称“储能电容”)。如图4-5所示为非稳压式倍Vout压电荷泵的结构图,这种倍压电荷泵的工作由充电(能量储存)和放电(能量转移)两个阶段组成。对需要稳压电源的应用场合,只需要在图4-5的基础上增加一个反馈回路就可解决这一问题。具有稳定输出的倍压电荷泵通常称为“稳压式电荷泵”。
电感式驱动解决方案具有体积小、效率高的优点,适合为绝大多数消费性产品提供更长的电池使用时间。设计人员可调整电感式DC/DC转换器的效率,以便在体积和效率之间取得最佳平衡。
电感式DC/DC转换器的工作方式绝大多数都是周期性的,其周期r由时钟频率控制。它的工作也包括两个阶段:开关导通(闭合)和开关关断(打开)。开关导通时间tON由反馈回路控制,导通时间由输出电压VOUT与预设电压之间的偏差值来决定。其时序转换如图4-6所示。
大多数电感式解决方案都采用了升压转换器,它们最多能驱动6个或7个串联的白光LED,这种做法有其优点,因为许多显示器件内建的白光LED都采用了串联模式;就算并没有将白光LED内建于显示器件的屏幕中,大多数工程师还是会将它们串联在一起。背光驱动器和白光LED通常会在不同的电路板上,因此必须将电源从一块电路板连接至另一块电路板上。驱动5个并联的白光LED共需使用连接器的6个引脚,而驱动串联在一起的5个白光LED只需要2个引脚。
LED电感式驱动与电荷泵驱动有何不同?
所有专为驱动白光LED设计的IC都提供恒定电流,其中绝大多数是基于电感或电荷泵的解决方案,这两种解决方案各有其优缺点。
电荷泵也称无电感式DC/DC转换器,是指利用电容作为储能元件的特殊类型开关DC/DC转换器。电荷泵解决方案利用分离电容器作为中介将电源从输入泵送至输出端,整个过程不需使用任何电感,因此是受欢迎的解决方案。电荷泵电源的体积很小,设计也很简单,选择组件时通常只需根据组件规格从中挑选适当的电容器即可。
电荷泵解决方案的主要缺点是只能提供有限的输出电压范围,绝大多数电荷泵IC的转换比最多只能达到输入电压的2倍,这表示输出电压不可能高于输入电压的2倍,因此若想利用电荷泵驱动一个以上的白光LED,就必须采用并联驱动的方式。剩用只能对输出电压进行稳压的电荷泵驱动多个白光LED时,必须使用镇流电阻来防止电流分配不平均,但这些电阻会减少电池的使用时间。
最简单也是最常用到的电荷泵结构之一是倍压电荷泵。倍压电荷泵结构包括4个开关、1个用于存储和转移能量的外部电容(常称“快速电容”),以及1个外部输出电容(常称“储能电容”)。如图4-5所示为非稳压式倍Vout压电荷泵的结构图,这种倍压电荷泵的工作由充电(能量储存)和放电(能量转移)两个阶段组成。对需要稳压电源的应用场合,只需要在图4-5的基础上增加一个反馈回路就可解决这一问题。具有稳定输出的倍压电荷泵通常称为“稳压式电荷泵”。
电感式驱动解决方案具有体积小、效率高的优点,适合为绝大多数消费性产品提供更长的电池使用时间。设计人员可调整电感式DC/DC转换器的效率,以便在体积和效率之间取得最佳平衡。
电感式DC/DC转换器的工作方式绝大多数都是周期性的,其周期r由时钟频率控制。它的工作也包括两个阶段:开关导通(闭合)和开关关断(打开)。开关导通时间tON由反馈回路控制,导通时间由输出电压VOUT与预设电压之间的偏差值来决定。其时序转换如图4-6所示。
大多数电感式解决方案都采用了升压转换器,它们最多能驱动6个或7个串联的白光LED,这种做法有其优点,因为许多显示器件内建的白光LED都采用了串联模式;就算并没有将白光LED内建于显示器件的屏幕中,大多数工程师还是会将它们串联在一起。背光驱动器和白光LED通常会在不同的电路板上,因此必须将电源从一块电路板连接至另一块电路板上。驱动5个并联的白光LED共需使用连接器的6个引脚,而驱动串联在一起的5个白光LED只需要2个引脚。
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