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小型LCD背光的LED驱动电路设计

小型LCD背光的LED驱动电路设计

小型LCD背光的LED驱动电路设计

过去几年来,小型彩色LCD 显示屏已经被集成到范围越来越宽广的

产品之中。彩色显示屏曾被视为手机的豪华配置,但如今,即便在入门级手机

中,彩屏已成为一项标配。幸好,手机产业的经济规模性(全球手机年出货量接

近10 亿部)降低了LCD 彩色显示屏的成本,并使它们集成在无论是便携医疗设备、通用娱乐遥控器、数字相框/彩色LCD 显示屏需要白色背光,以便用户在

任何光照环境下都能正常地观看。这个背光子系统包括1 个高亮度白光发光二

极管(LED)阵列、1 个扩散器(diffuser)以扩散光线和1 个背光驱动器将可用电能

稳压为恒定电流以驱动LED.一块1 到1.5 英寸的显示屏可能包含2 到4 个LED,而一块3.5 英寸显示屏则可能轻易地就包含6 到10 个LED.对于LED 而言,其光

输出与电流成正比,而且由于LED 具有非常陡峭的电流-电压(I-V)曲线,流过LED 的电流紧密匹配是非常重要,这样才能确保均衡背光,因为LED 通常分

布在LCD 显示屏的一边。此外,也需要软件控制让用户调节亮度,以及针对

周围光照环境作出补偿。根据流经LED 电流的不同,LED 的色点(color point) 可能会漂移。因此,将LED 电流设定为固定值并对LED 进行脉宽调制以降低

平均光输出就很普遍。要在手持产品设计中集成小型彩色LCD 显示屏并进而

实现成本、性能和电池寿命的恰当平衡,存在着一系列需要考虑的因素。

电池供电产品需要优化的LED 驱动电路架构,这些架构要处理并存的

多项挑战,如空间受限、需要高能效,以及电池电压变化-既可能比LED 的正

向电压高,也可能低。常用的拓扑结构有两种,分别是LED 采用并联配置的

电荷泵架构/恒流源架构和LED 采用串联配置的电感升压型架构。这两种方案

都有需要考虑的折衷因素,如升压架构能够确保所有LED 所流经的电流大小

相同但需要采用电感进行能量转换,而电荷泵架构使用小型电容进行能量转换,

大功率LED的驱动电路设计(PT4115应用)

大功率LED 的驱动电路设计(PT4115应用) 摘要:LED (light emitting diode )即发光二极管,是一种用途非常广泛的固体发光光源,一种可以将电能转化为光能的电子器件。由于LED 具有节能、环保、使用寿命非常长,LED 元件的体积非常小,LED 的发出的光线能量集中度很高,LED 的发光指向性非常强,LED 使用低压直流电即可驱动,显色性高(不会对人的眼睛造成伤害)等优点,LED 被广泛应用在背光源、照明、电子设备、显示屏、汽车等五大领域。而且随着LED 研发技术的不断突破,高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世,特别是白光LED 的发光效率已经超过了常用的白炽灯,正朝着常照明应用的方向发展,大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。 本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路,并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。该种驱动电路简单、高效、成本低,适合当今太阳能产品的市场化发展。。 关键词:大功率LED ;驱动电路;恒流驱动芯片PT4115 一、LED 主要性能指标: 1)LED 的颜色:目前LED 的颜色主要有红色,绿色,蓝色,青色,黄色,白色,暖白,琥珀色等其它的颜色; 2)LED 的电流:一般小功率的LED 的正向极限电流多在20mA 。但大功率LED 的功率至少在1W 以上,目前比较常见的有1W 、3W 、5W 、8W 和10W 。1W LED 的额定电流为350mA,3W LED 的750mA 。 3)LED 的正向电压:LED 的正极接电源正极,负极接电源负极。一般1W 的大功率LED 的正向电压为3.5V~3.8V 。 4)LED 的反向电压:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏 LED 发光强度:光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度),单位为坎德拉(cd )。 5)LED 光通量:光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。单位为流明(lm)。如1W 大功率LED 的光通量一般为60~80LM 。 6)LED 光照度:1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度.,单位为勒克斯(lx)。 7)LED 显色性:光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色逼真的程度。 8)LED 的使用寿命:LED 一般可以使用50,000小时以上。 9)LED 发光角度:二极管发光角度也就是其光线散射角度,主要靠二极管生产时加散射剂来控制。 二、大功率LED 的驱动方式: LED 驱动简单的来讲就是给LED 提供正常工作条件(包括电压,电流等条件)的一种电路,也是LED 能工作必不可少的条件,好的驱动电路还能随时保护LED ,避免LED 被损坏。 LED 驱动通常分为以下三种方式: (1) 镇流电阻驱动:就是简单的的在LED 变LED 的驱动电流.。 LED 的工作电流为: R U U I L -= 所以I 与镇流电阻R 成反比;当电源电压U 时,R 能限制I 的过量增长,使I 不超出LED

LED驱动电路的设计与制作

自动化学院 电子基础课程设计任务书 系班学生: 课题名称:LED驱动电路的设计与制作 课题要求:一、1、工作电源:交流220伏 2、LED功率为3W 二、完成原理图、PCB图设计 三、完成安装及调试。 四、写出设计报告。 课题内容: 第一周:查找相关资料;方案设计。 第一周:设计原理图、PCB图。 第二周:完成安装及调试。撰写报告 主要参考资料: [1].王庆主编. Protel99SE & DXP 电路设计教程. 电子工业出版, 2006.6 [2].康华光等. 电子技术基础(模拟部分第五版).高等教育出版社, 1999.6 [3].康华光等. 电子技术基础(数字部分第五版).高等教育出版社, 1999.6 时间:2009年1月5日

自动化学院 电子基础课程设计评分标准 平时表现评分:(20%) 优秀:(90-100) 遵守纪律,尊敬老师,爱护设备,工作量饱满,动手能力强,无缺勤,很好按课题进度进行。 良好:(80-89) 遵守纪律,爱护设备,工作量饱满,动手能力较强,考勤情况良好,较好按课题进度进行。 中等:(70-79) 遵守纪律,爱护设备一般,工作量一般,动手能力一般,偶尔缺勤,基本按课题进度进行。 及格:(60-69) 遵守纪律一般,人为因素损坏设备,工作量一般,动手能力差,偶尔缺勤,能按课题进度进行。 不及格:(59以下) 不遵守纪律,人为因素损坏设备,有技术安全事故,工作量不饱满,动手能力很差,经常迟到,早退,缺勤。 课题完成情况评分:(50%) 优秀:(90-100) 全部完成任务书要求,完成质量优良、结果正确,所完成的设计有一定的独立见解。 良好:(80-89) 全部完成任务书要求,完成情况良好,所完成的设计正确,解决了一些实际问题,结果正确。 中等:(70-79) 基本完成任务书要求,完成质量尚好,所完成的设计基本正确,但存在一些不足。 及格:(60-69) 基本完成任务书要求,完成质量尚好,所完成的设计基本正确,但有小错误。 不及格:(59以下) 未完成任务书要求,所作的设计有严重错误,基本概念不清。 电子基础课程设计报告质量评分(30%) 1、文献资料收集、整理、分析;对课题研究意义的阐述;文字精练、流畅、绘图整洁、符合标准规范、字体工整; 2、基本概念、基本理论及专业知识掌握扎实,运用灵活;设计思路、设计内容、计算方法及结果、计算机运用正确无误; 3、试验数据的获取(软件调试方法及过程)试验过程(调试过程)的正确性; 4、电子基础课程设计的结论,存在的问题,研究结果的创新性;

大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理与维修(一

大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理及电路分析(一) (目前液晶电视的销量和社会保有量非常大,液晶电视的维修资料奇缺,而液晶电视的背光灯高压驱动电路又是液晶电视中极易发生故障的部位,它类似于CRT电视的行扫描电路,是高压大电流电路,其故障率不低于CRT电视的行扫描电路。目前对于该部分的原理电路分析维修的资料很少,该文对于背光灯管及驱动电路的特性、构造、组成、要求、电路原理分析比较详尽,以帮助维修人员更加深刻的理解液晶电视背光灯驱动电路,为下一步维修打好基础) 液晶电视的显示屏是属于被动发光型的显示器件,液晶屏自身不发光,它需要借助背光灯来实现屏的发光,即背光灯管发出光线通过液晶屏透射出来,利用液晶的分子在电场作用下控制通过的光线(对光进行调制)以形成图像,所以一块液晶屏工作成像必须配上背光源才能成为一个完整的显示屏,要显示色彩丰富的优质图像,要求背光灯的光谱范围要宽,接近日光色以便最大限度的展现自然界的各种色彩。目前的液晶屏背光灯,一般采用的是光谱范围较好的冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp;CCFL)作为背光光源。 大屏幕的液晶电视要保证有足够的亮度、对比度和整个屏幕亮度的均匀性,均采用多灯管系统,32寸屏一般采用16只灯管,47寸屏一般采用24只灯管。耗电量每只灯管约为为8W计算,一台32寸屏的液晶电视背光灯耗电量达到130W,一台47寸的液晶电视背光灯的耗电量达到近200W(加上其它电路耗电,一台32寸屏的液晶电视耗电量在200W左右) 冷阴极荧光灯的构造和工作原理 冷阴极荧光灯CCFL是气体放电发光器件,其构造类似常用的日光灯,不同的是采用镍﹑钽和锆等金属做成的无需加热即可发射电子的电极——冷阴极来代替钨丝等热阴极,灯管内充有低气压汞气,在强电场的作用下,冷阴极发射电子使灯管内汞原子激发和电离,产生灯管电流并辐射出253.7nm紫外线,紫外线再激发管壁上的荧光粉涂层而发光,图1。 冷阴极荧光灯的特性 冷阴极荧光灯是一个高非线性负载,它的触发(启动)电压一般是三倍于工作(维持)电压,(电压值的大小和灯管的长度和直径有关)冷阴极荧光灯在开始启动时,当电压还没有达到触发值(1200~1600V)时,灯管呈正电阻(数兆欧),一旦达到触发值,灯管内部产生电离放电产生电流,此时电流增加,灯管两端电压下降呈负阻特性 图2,所以冷阴极荧光灯触发点亮后,在电路上必须有限流装置,把灯管工作电流限制在一个额定值上,否则会因为电流过大烧毁灯管,电流过小点亮又难以维持。

小型LCD背光的LED驱动电路设计

小型LCD背光的LED驱动电路设计 过去几年来,小型彩色LCD 显示屏已经被集成到范围越来越宽广的 产品之中。彩色显示屏曾被视为手机的豪华配置,但如今,即便在入门级手机 中,彩屏已成为一项标配。幸好,手机产业的经济规模性(全球手机年出货量接 近10 亿部)降低了LCD 彩色显示屏的成本,并使它们集成在无论是便携医疗设备、通用娱乐遥控器、数字相框/彩色LCD 显示屏需要白色背光,以便用户在 任何光照环境下都能正常地观看。这个背光子系统包括1 个高亮度白光发光二 极管(LED)阵列、1 个扩散器(diffuser)以扩散光线和1 个背光驱动器将可用电能 稳压为恒定电流以驱动LED.一块1 到1.5 英寸的显示屏可能包含2 到4 个LED,而一块3.5 英寸显示屏则可能轻易地就包含6 到10 个LED.对于LED 而言,其光 输出与电流成正比,而且由于LED 具有非常陡峭的电流-电压(I-V)曲线,流过LED 的电流紧密匹配是非常重要,这样才能确保均衡背光,因为LED 通常分 布在LCD 显示屏的一边。此外,也需要软件控制让用户调节亮度,以及针对 周围光照环境作出补偿。根据流经LED 电流的不同,LED 的色点(color point) 可能会漂移。因此,将LED 电流设定为固定值并对LED 进行脉宽调制以降低 平均光输出就很普遍。要在手持产品设计中集成小型彩色LCD 显示屏并进而 实现成本、性能和电池寿命的恰当平衡,存在着一系列需要考虑的因素。 电池供电产品需要优化的LED 驱动电路架构,这些架构要处理并存的 多项挑战,如空间受限、需要高能效,以及电池电压变化-既可能比LED 的正 向电压高,也可能低。常用的拓扑结构有两种,分别是LED 采用并联配置的 电荷泵架构/恒流源架构和LED 采用串联配置的电感升压型架构。这两种方案 都有需要考虑的折衷因素,如升压架构能够确保所有LED 所流经的电流大小 相同但需要采用电感进行能量转换,而电荷泵架构使用小型电容进行能量转换,

详解液晶彩电背光灯驱动电路

详解液晶彩电背光灯驱动电路 为了让冷阴极灯管安全、高效稳定地工作,其供电与激励必须符合灯管的特性。具体而言,灯管的供电必须是频率为30kHz~100kHz的正弦交流电。如果给灯管两端加上直流电压,会使部分气体聚集在灯管的一端,则灯管就会一端亮一端暗。 在液晶彩电中,电源板输出的电压为+24V或+12V直流电压,显然不能直接驱动背光灯管,因此需要一个升压电路把电源板输出较低的直流电转换为背光灯管启动及正常工作所需的高频正弦交流电。这个升压电路组件就是常说的背光灯驱动板(Inverter),又称逆变器、升压板或高压板。 在液晶电视机中,背光灯驱动板是一个单独工作且受控于CPU的电路组件,其主要作用是点亮液晶屏内的背光灯管,并在CPU的控制下进行启动、停止(on/off)及亮度调节。 背光灯驱动板主要由振荡器、调制器、功率输出电路及保护检测电路组成,如1 图所示。在实际电路中,除功率输出部分和检测保护部分外,振荡器、调制器及控制部分通常由一块单片集成电路完成,这类集成电路常用的主要有BD(Rohm公司生产,如 BD9884FV、BD9766等)及OZ系列(凹凸微电子公司生产,如02960、02964等);功率输出管多采用互补的功率型场效应管,有的采用3脚和8脚(①~③脚为S极,④脚为G 极,⑤-⑧脚为D极)贴片封装型,常见型号有D454、RSS085、D413、TPC8110、 FDD6635.FDD6637等,如图2所示;还有的采用由N沟道和P沟道组合的5脚或8脚MOSFET功率块(①脚为Sl极,②脚为Gl极,③脚为S2极,④脚为G2极,⑤~⑧脚为D1、D2极),如SP8M3、TPC8406、4614、APM40520、P2804ND5G等,如图3所示。保护检测多由集成电路10393、358、393或LM324及其外围元件来完成。输出电路主要由高压变压器、谐振电容及背光灯管组成,并设有输出电压、输出电流取样电路。 图1 背光灯驱动板电路图

LED点阵驱动电路设计

电子技术基础课程设计说明书题目:8x8 LED点阵驱动电路设计 学生姓名:王涉华 学号: 201306050122 院(系):理学院 专业:电子科学与技术 指导教师:戴庆瑜 2015 年 12 月 28日

目录 1 选题背景 (1) 1.1 基本设计任务 (1) 1.2 发挥设计任务 (1) 1.3 设计原理 (1) 1.4 方案论证 (1) 2 电路设计 (2) 2.1 电路设计框图 (2) 2.2 工作原理 (3) 3 各主要电路及部件工作原理 (3) 3.1 555多谐振荡电路 (3) 3.2 74HC161引脚图及工作原理 (5) 3.3 74HC138引脚图及工作原理 (6) 3.4 74HC573引脚图及工作原理 (7) 3.5 AT28C16引脚图及相关参数 (7) 3.6 上电复位及开关手动复位电路设计 (8) 3.7 8x8共阴点阵 (9) 3.8 74HC04引脚图及功能 (10) 4 原理总图 (12) 5 元件清单 (13) 6 调试过程及测试数据(采用分模块调试) (13) 6.1 通电前检查 (13) 6.2 复位电路及手动开关复位电路的调试 (13) 6.3 NE55的调试 (14) 6.4 AT28C16的调试 (14) 6.5 结果观察调试 (15) 7 电路实物 (15) 7.1 整体实物电路展示 (15) 7.2 电路功能部分展示 (16) 8 小结 (19) 9 设计体会及改进意见 (19) 9.1 设计体会 (19) 9.2 设计不足 (19) 9.3 设计改进意见 (19) 参考文献 (20)

1 选题背景 LED 点阵显示是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示方式。目前,由于成本及实用性的优势,以LED半导体发光器件为显示介质的大型显示屏在公共场合的广告宣传、通告发布等方面已得到广泛的应用,其驱动方式也随着技术的逐渐成熟而变得丰富多样,且各具特色。一个大型LED显示屏由上万个甚至更多的LED单元构成,而如何控制这些单一的单元按照我们的预期呈现显示内容,即LED的单元驱动电路的设计便显得尤为重要。如何设计一个既能满足显示要求又能尽量节省成本的LED驱动电路呢?在这里,我以8x8点阵为例进行研究。 1.1 基本设计任务 (1)能够显示0~9、a~z或A~Z,显示字符数量不少于8个; (2)能手动或自动循环显示字符。 1.2 发挥设计任务 可实现显示内容的左右移动。 1.3 设计原理 通过控制555单稳态触发器输入脉冲频率信号,再通过计数器作为存储器的输入,以存储器和译码器作为高低电平的输入,进而控制加在点阵 LED灯两端的电压,这样就可以实现LED的亮灭控制。 1.4 方案论证 方案一:以74HC161和74HC138构成顺序脉冲发生器,输出作为共阴8x8点阵的横向驱动,纵向驱动由三态门74HC244控制存储器AT28C16的输出来进行调节,三态门控制存储器的八位输出只有一位有效,其它处于高阻状态,依次循环。用两组8输出计数器74HC161作为AT28C16的地址输入,其中一组为另一组置位,每次可点亮一个灯,需要八分之一个字节,只需设置64个灯的总的点亮时间小于人眼的分辨时间(大概为0.02s),利用人眼

LED背光驱动电路设计分析(整理版本)

白光LED背光驱动电路设计分析(整理版本) 特别是电池供LCD白色LED背光驱动电路设计电产品需要优化的LED驱动电路架构,这些架构要处理并存的多项挑战,如空间受限、需要高能效,以及电池电压变化—既可能比LED的正向电压高,也可能低。常用的拓扑结构有两种,分别是LED 采用并联配置的电荷泵架构/恒流源架构和LED采用串联配置的电感升压型架构。这两种方案都有需要考虑的折衷因素,如升压架构能够确保所有LED所流经的电流大小相同但需要采用电感进行能量转换,而电荷泵架构使用小型电容进行能量转换,但所有LED并联排列得太过紧密以致电流匹配成为均衡背光所面对的一项棘手问题。 对LED背光驱动电路的要求是: 1. 满足背光的亮度要求; 2. 整个显示屏亮度均匀(不允许有某一部分较亮、另一部分较暗的情况); 3. 亮度可以方便地调节; 4. 驱动电路占PCB空间要小; 5. 工作效率高; 6. 综合成本低; 7. 对系统其它模块干扰小。 设计时应做好以下几点: 1.评估显示屏的大概使用时间 选择白光LED驱动器时,需要考虑到显示屏的使用频率。如果显示屏会被长时间背光观看,拥有高效率的转换器对电池使用时间就显得至关重要。较大的显示屏需要较多的LED,而显示屏使用时间较长的应用则会从能效更高的升压型拓扑中受益。相反地,如果显示屏仅用于短时间背光,那么效率就可能不是一项关键的设计参数。 2.仔细考虑LED选择 LED技术持续快速改进,制造商在使用新的材料、制造技术和LED设计来为同等大小的电流释出更大的光输出,这样一来,几年前需要4个LED进行背光的显示屏如今可能采用2个LED就能实现同样的背光亮度。不仅如此,过去通常使用冷阴极荧光灯(CCFL)进行背光的4到7英寸较大显示屏,如今正在转向使用LED进行背

LED可调驱动电路电源设计

LED可调驱动电源课程设计 院系: 年级专业: 姓名: 指导教师: 学号: 日期: LED驱动电源课程设计

一、设计规格 1、设计一个恒流LED驱动电路,电流值为350mA 2、设计一个调光电路,PWM波的占空比由20%~80%可调 3、整个驱动电路有9V供电 4、LED电压4-8V 5、电路效率90% 二、设计过程 1、画原理图

2、原理描述 A、555芯片构成的PWM脉宽调制电路 PWM称之为脉冲宽度调制信号,利用脉冲的宽度来调整亮度,也可用来控制DC马达。 PWM脉冲宽度调制信号的基本频率至少约400HZ-10KHZ,当调整LED的明或暗时,这个基本的频率不可变动,而是改变这个频率上方波的宽度,宽度越宽则越亮、宽度越窄则越暗。 PWM是控制LED的点亮时间,而不是改变输出的电压来控制亮度。 以下为PWM工作原理: Reset接脚被连接到+V,因此它对电路没有作用。当电路通电时,Pin 2 (触发点)接脚是低电位,因为电容器C2开始放电。这开始振荡器的周期,造成第3接脚到高电位。当第3接脚到高电位时,电容器C2开始通过R1和对二极管D2充电。当在C2的电压到达+V

的2/3时启动接脚6,造成输出接脚(Pin3)跟放电接脚(Pin7)成低电位。 当第3接脚到低电位,电容器C2起动通过R1和D1的放电。当在C2的电压下跌到+V的1/3以下,输出接脚(Pin3)和放电接脚(Pin7)接脚到高电位并使电路周期重复。 Pin 5并没有被外在电压作输入使用,因此它与0.01uF电容器相接。 电容器C2通过R1及二极管,二极管一边为放电一边为充电。充电和放电电阻总和是相同的,因此输出信号的周期是恒定的。工作区间仅随R1做变化。 PWM信号的整体频率在这电路上取决于R1和C2的数值。公式:频率(Hz)= 1.44/(R1 * C2) B、HV9910B构成的恒流驱动电路 HV9910B是PWM高效率LED驱动IC。它允许电压从8VDC一直到450VDC而对HBLED有效控制。HV9910B通过一个可升至300KHz的频率来控制外部的MOSFET,该频率可用一个电阻调整。LED串是受到恒定电流的控制而不是电压,如此可提供持续稳定的光输出和提高可靠度。输出电流调整范围可从MA级到 1.0A。HV9910B使用了一种高压隔离连接工艺,可经受高达450V的浪涌输入电压的冲击。对一个LED串的输出电流能被编程设定在0和他的最大值之间的任何值,它由输入到HV9910B的线性调光器的外部控制电压所控制。 调光: 有两种方式可实现调光,取决于不同的应用,可以单独调节也可

BIT3252A 升压型LED背光驱动器 高频PWM控制器

BIT3252A Low Cost PWM Controller built in 55V NMOS Version: A2 Please read the notice stated in this preamble carefully before accessing any contents of the document attached. Admission of BiTEK’s statement therein is presumed once the document is released to the receiver.

Notice: Firstly, the information furnished by Beyond Innovation Technology Co. Ltd. (BiTEK) in this document is believed to be accurate and reliable and subject to BiTEK’s amendment without prior notice. And the aforesaid information does not form any part or parts of any quotation or contract between BiTEK and the information receiver. Further, no responsibility is assumed for the usage of the aforesaid information. BiTEK makes no representation that the interconnect of its circuits as described herein will not infringe on exiting or future patent rights, nor do the descriptions contained herein imply the granting of licenses to make, use or sell equipment constructed in accordance therewith. Besides, the product in this document is not designed for use in life support appliances, devices, or systems where malfunction of this product can reasonably be expected to result in personal injury. BiTEK customers’ using or selling this product for use in such applications shall do so at their own risk and agree to fully indemnify BiTEK for any damage resulting from such improper use or sale. At last, the information furnished in this document is the property of BiTEK and shall be treated as highly confidentiality; any kind of distribution, disclosure, copying, transformation or use of whole or parts of this document without duly authorization from BiTEK by prior written consent is strictly prohibited. The receiver shall fully compensate BiTEK without any reservation for any losses thereof due to its violation of BiTEK’s confidential request. The receiver is deemed to agree on BiTEK’s confidential request therein suppose that said receiver receives this document without making any expressly opposition. In the condition that aforesaid opposition is made, the receiver shall return this document to BiTEK immediately without any delay. -Version A4

LED电源驱动电路的基本设计详解

LED电源驱动电路的基本设计详解 LED电源驱动电路解析随着白光LED的诞生及其迅速发展,LED开始进入普通照明阶段。LED是一种固态冷光源,是继白炽灯、荧光灯和高强度放电灯(HID)之后出现的第四代电光源。现已普遍应用于建筑物照明、街道照明、景观照明、标识牌、信号灯、以及住宅内的照明等领域中。 LED 供电的原始电源目前主要有三种:即低压电池、太阳能电池和交流市电电源。无论是采用哪一种原始电源,都必须经过电源变换来满足LED 的工作条件。这种电源变换电路,一般来说就是指的LED 驱动电路。在LED 太阳能供电系统中,还需要蓄电池或超级电容器,用以储存太阳能。在夜晚需要照明时,蓄电池或超级电容器再通过控制电路放电,为LED驱动电路供电。 太阳能和风能与LED 的结合,是LED 应用的一大亮点,它将为第三世界的贫困和边远地区带来光明,让绿色照明的光辉照亮世界的每一个角落。 一、低压直流供电的LED驱动电路1.当输入电压高于LED电压时 当输入电压高于LED或LED串的电压降时,通常采用线性稳压器或开关型降压稳压器。(1)线性稳压器 线性稳压器是一种DC-DC 降压式变换器。LED 驱动电路所采用的线性稳压器大都为低压差稳压器(LDO),其优点是不需要电感元件,所需元件数量少,不产生EMI,自身电压降比较低。但是与开关型稳压器相比,LDO的功率损耗还是较大,效率较低。LDO在驱动350mA以上的大功率LED串时,往往需要加散热器。 (2)开关型降压(buck)稳压器 基于单片专用IC 的开关型降压稳压器需要一个电感元件。许多降压稳压器开关频率达1MHz以上,致使外部元件非常小,占据非常小的空间,效率达90%以上。但这种变换器会产生开关噪声,存在EMI问题。图1所示是基于Zetex 公司ZXSC300的3W LED 降压型驱动电路。其中的RCS为电流传感电阻,D1为1A的肖特基二极管。在6V的输入电压下,通过LED的电流达1.11A.ZXSC300 采用5 引脚SOT23 封装。

LED背光驱动电路原理分析

LED背光驱动电路原理分析-杨在鲁 该部分电路主要由集成块IC8101(LD7400)组成,见下图。LD7400是通嘉公司生产的异步电流模式升压控制器,可以在10.5V~28V电压范围工作。该器件具有斜率补偿、输入电压欠压锁定、输出电压短路保护、可编程振荡器频率、热关断保护等功能。 1.背光开关控制电路 背光开关控制电路较为简单,主要由主板发出的开关控制信号ON/OFF和Q8302、IC8101(LD7400)的③脚构成。二次开机后,背光开关控制信号ON/OFF由低电平变为高电平,经CN9903的13脚送入到二合一电源板。该信号经R8304和R8305分压后,加到Q8302的控制极,Q8302饱和导通,相当于把R83 06-端接地,IC8101内电路检测到这一信号后,使IC8101进入正常工作模式。 2.升压电路 本机采用自举升压电路结构把+36V电压升高到78V电压,为LED背光灯供电。它的好处是:当功率转换电路未工作或功率管短路时,输出的电压低,不会使LED过流而损坏,同时可以避免开机瞬间冲击电流对LED的影响。

二次开机后,+12V电压直接加到LD7400的⑧脚,LD7400启动工作。当开关控制信号ON/OFF变为高电平使Q8302饱和导通时,LD7400内部控制电路检测到这一情况,从⑦脚输出PWM脉冲。当⑦脚输出高电平时,该信号经R8104和R8105加到Q8101的栅极,Q8101饱和导通。+36V电压经L8101、Q8 101和R8107到地,电感L8101储能,感应电动势为上正下负。当⑦脚为低电平时Q8101截止,Q8101的栅极电荷经D8101、R8104回到LD7400的⑦脚内部。流过L8101两端的电流被截断,L8101感应的电动势变为上负下正。此时,L8101感应的电动势叠加上+36V的输入电压,形威78V电压作为LED背光灯的驱动电压。 3.电流稳压电路 因LED对电流要求严格,因此本电源稳压取样采取电流取样模式,从电流检测电阻R8201、R8202、R8203、R8204、R8205、R8213上取得经LED灯管的电流大小信号送入IC的FB脚,调整驱动脉冲占空比实现LED驱动电流控制。 LED-SOURCE电压产生后,从接LED灯串的插座CN8901的12脚和①脚接入,送往LED灯条,LED 灯条的另一端经CN8901的⑩脚和③脚(LED-1)与背光灯驱动电路中Q8203的漏极相接。R8201—R820 5、R8213为电流检测电阻,R8211、R8208/R8214、IC8201为基准电压形成电路,12V经基准电压形成电路将FB点电压抬升到2.5V左右,完成该信号与IC8101的①脚内部电路匹配(①脚输入电压要求在2. 5V左右,内部电路才能正常工作)。 当某种原因造成流过LED灯条的电流过大时,流过电流检测电阻两端的电流增大,电流检测电阻R82 01等电阻两端的电压升高,使FB电压升高,经lC内部逻辑处理电路控制后,⑦脚输出的PWM脉冲占空比就会减小,使Q8101导通时间缩短,L8101储能时间下降,LED-SOURCE电压降低,使流过LED灯条的电流减小。当某种原因造成LED背光板的电流过小时,稳压过程与上述过程相反。 4.调光控制 由于LED发光二极管的发光亮度对电流变化很敏感,微小的电流变化都会造成LED的亮度变化,再加上LED发光二极管允许流过的电流大小有限,稍微低一点或高一点就会造成LED发出的光线颜色改变,因此,很难用调节电流的方法来调节LED发光亮度。所以,LED发光二极管一般都采用PWM脉冲调光的方式来调节亮度。 本电源使用的是PWM调光,即利用人眼的视觉特点,通过单位时间内,LED亮灭时间的比例,来达到调整LED亮度的目的。本电源的调光控制分两部分完成,一路控制IC8101,使IC8101的⑦脚无脉冲输出;另一路控制Q8203,使LED背光板电流通路瞬间断开。 主板送来的背光亮度控制信号DIM从CN9903的⑩脚输入,一路经R8103和R8102分压后,加到IC 8101的⑤脚。当DIM信号为高电平时,送入⑤脚的信号也为高电平(大于2V),IC8101内部电路正常工作,⑦脚输出正常的驱动信号,LED背光灯正常点亮;当DIM信号为低电平时,送入⑤脚的信号也为低电平(小于1V),内部控制电路使⑦脚输出低电平,Q8101截止。 另一路直接送入Q8202的基极。当DIM信号为高电平时,Q8202饱和导通,Q8201导通,Q8203的栅极为高电平饱和导通,LED背光板有电流流过而发光;当DIM信号为低电平时,Q8202截止,Q8201因基极为高电平而截止,从而使Q8203的栅极无电压,Q8203也截止。LED中无电流通路不发光。由于D IM信号的频率是在100Hz—800Hz之间,远高于人眼的视觉暂停的界限,所以人眼看不见背光闪烁。

LM2734大功率LED恒流驱动电路的设计

大功率LED 恒流驱动电路的设计虽然大功率LED 现在还不能大规模取代传统的白炽灯,但它们在室内外装饰、特种照明方面有着越来越广泛的应用,因此掌握大功率LED 恒流驱动器的设计技术,对于开拓大功率LED 的新应用至关重要。LED 按照功率和发光亮度可以划分为大功率LED、高亮度LED 及普通LED。一般来说,大功率LED 的功率至少在1W 以上,目前比较常见的有1W、3W、5W、8W 和10W。已大批量应用的有1W 和3W LED,而5W、8W 和10W LED 的应用相对较少。预计大功率LED 灯会在2008年奥运会上大量应用,因此电子和照明行业都非关注LED 照明新技术的发展应用。 恒流驱动和提高LED 的光学效率是LED 应用设计的两个关键问题,本文首先介绍大功率LED 的应用及其恒流驱动方案的选择指南,然后以美国国家半导体(NS)的产品为例,重点讨论如何巧妙应用LED 恒流驱动电路的采样电阻提高大功率LED 的效率,并给出大功率LED 驱动器设计与散热设计的注意事项。 驱动芯片的选择 LED 驱动只占LED 照明系统成本的很小部分,但它关系到整个系统性能的可靠性。目前,美国国家半导体公司的LED 驱动方案主要定位在中高端LED 照明和灯饰等市场。灯饰分为室内和室外两种,由于室内LED 灯所应用的电源环境有AC/DC 和DC/DC 转换器两种方式,所以驱动芯片的选择 也要从这两方面考虑。 图1:利用DC/DC 稳压器FB 反馈端实现从恒压驱动(左图)到恒流驱动(右图)的转换。 1.AC/DC 转换器 AC/DC 分为220V 交流输入和12V 交流输入。12V 交流电是酒店中广泛应用的卤素灯的电源,现有的LED 可以在保留现有交流12V 的条件下进行设计。针对替代卤素灯的设计,美国国家半导体L M2734的主要优势是体积小、可靠性高、输出电流高达1A,恰好适合卤素灯灯口直径小的特点。2004.01.01研发部 paulzheng

背光驱动电路的选择策略和应用

背光驱动电路的选择策 略和应用 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

背光驱动电路的选择策略和应用 越来越多的便携式消费电子产品配备了彩色显示屏,例如手机、数码相机、PDA、MP3、PMP播放器等,其中手机又占据了这个市场的绝大部分份额,从而导致了这两年来中小尺寸显示屏产业链的飞速发展。根据应用的不同,显示屏会有不同的种类,例如TFT-LCD、CSTN-LCD以及OLED显示屏,从市场的应用看,OLED显示屏只是在折叠式手机的副屏以及MP3的市场上占有一定的份额,而市场的主流依然是TFT和CSTN,这两种类型的LCD屏占据了现有的中小尺寸显示屏出货量的绝大部分。本文重点就中小尺寸的LCD显示屏的背光驱动解决方案作一个分析介绍。 背光驱动的技术分析 LCD显示屏自身并不发光,为了可以清楚的看到LCD显示屏的内容,需要一定的白光背光源。在中小尺寸LCD显示屏中,一般采用白光LED作为显示屏的背光源。白色LED背光电源由数个白光LED组成,如手机、数码相机一般仅需要2到3个白光LED,而PDA和PMP则根据其显示屏的面积,可能需要3到6个LED。对背光驱动电路的要求是: 满足背光的亮度要求

整个显示屏亮度均匀(不允许有某一部分较亮、另一部较暗的情况)亮度可以方便地调节 驱动电路占PCB空间要小 工作效率高 综合成本低 对系统其他模块干扰小 根据应用场合不同,系统设计者关注的重点可能会有所差别,例如对于低成本的产品方案中,可能会把整个驱动电路的成本放在第一位,对于手机的应用中,白光驱动电路对其他模块是否会产生EMI干扰则是要重点考虑的因素,而在MP3应用中,又有可能对EMI干扰不太关心。 白光LED驱动器基本上有两种驱动方式:一种是采用电感升压式DC/DC 升压变换的原理来驱动,所有的LED串联接在一起,一般也叫做串联型驱动方式;另一种是采用升压式电荷泵驱动电路,所产生的电压一般在5V/或者是根据LED的正向导通电压而自适应确定的一个电压,所有的LED并联在一起,一般也叫做并联型驱动方式。 串联驱动电路 从技术发展的角度看,串联型驱动出现的比较早,技术上也比较成熟。以启攀微电子的CP2126为例,典型的串联型驱动电路如图一所示:

大功率LED的驱动电路设计_图文(精)

《综合课程设计》课程报告 姓名:韩阳 学号:专业:光信息科学与技术 任课教师:王习东 成绩: 三峡大学理学院物理系 2009年1月05日 大功率LED 的驱动电路设计 摘要:LED (light emitting diode)即发光二极管,是一种用途非常广泛的固体发光光源,一种可以将电能转化为光能的电子器件。由于LED 具有节能、环保、使用寿命非常长,LED 元件的体积非常小,LED 的发出的光线能量集中度很高,LED 的发光指向性非常强,LED 使用低压直流电即可驱动,显色性高(不会对人的眼睛造成伤害)等优点,LED 被广泛应用在背光源、照明、电子设备、显示屏、汽车等五大领域。而且随着LED 研发技术的不断突破,高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世,特别是白光LED 的发光效率已经超过了常用的白炽灯,正朝着常照明应用的方向发展,大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路,并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。该种驱动电路简单、高效、成本低,适合当今太阳能产品的市场化发展。。 关键词:大功率LED ;驱动电路;恒流驱动芯片PT4115 一、LED 主要性能指标:

1)LED 的颜色:目前LED 的颜色主要有红色, 绿色, 蓝色, 青色, 黄色, 白色, 暖白, 琥珀色等其它的颜色; 2)LED 的电流:一般小功率的LED 的正向极限电流多在20mA 。但大功率LED 的功率至少在1W 以上,目前比较常见的有1W 、3W 、5W 、8W 和10W 。1W LED 的额定功率为350mA,3W LED的750mA 。 3)LED 的正向电压:LED 的正极接电源正极, 负极接电源负极。一般1W 的大功率LED 的正向电压为3.5V~3.8V。 4)LED 的反向电压:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏 LED 发光强度:光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发光强(度,单位为坎德拉(cd )。 5)LED 光通量:光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。单位为流明(lm。如1W 大功率LED 的光通量一般为60~80LM。 6)LED 光照度:1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度. ,单位为勒克斯(lx。 7)LED 显色性:光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色逼真的程度。 8)LED 的使用寿命:LED 一般可以使用50,000小时以上。 9)LED 发光角度:二极管发光角度也就是其光线散射角度,主要靠二极管生产时加散射剂来控制。 二、大功率LED 的驱动方式: LED 驱动简单的来讲就是给LED 提供正常工作条件(包括电压, 电流等条件的一种电路, 也是LED 能工作必不可少的条件, 好的驱动电路还能随时保护LED ,避免LED 被损坏。 LED 驱动通常分为以下三种方式:

LED照明驱动电路设计

采用LED照明,首先需要考虑的是其亮度、成本以及寿命。由于影响LED寿命的主要原因是其频繁启动瞬间的电流冲击,外界的各种 浪涌脉冲,以及正常工作时的电流限制等,笔者在本文介绍的电路综合了这些因素,从电路设计上尽量避免大电流对LED照明灯具的冲击,并将其工作电流稳定在某一范围内,解决了目前LED照明灯具的亮度衰减问题,从而有效地延长其使用寿命。 LED均采用直流驱动,因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器即LED驱动电源。它的功能是把交流市电转换成适合LED的直流电。通常驱动LED采用专用恒流源或者驱动芯片,容易受体积和成本等因素的限制,最经济实用的方法就是采用电容降压式电源。用它驱动小功率L ED,具有不怕负载短路、电路简单等优点,而且一个电路能驱动1~70 个小功率LED(但是,这种电源电路启动时的电流冲击,尤其是频繁启动,会给LED造成破坏。当然,采取适当的保护便可避免这种冲击)。 电容降压式电源的典型电路如图1所示,C1为降压电容器(采用金属化聚丙烯电容),R1为C1提供放电回路。电容C1为整个电路提供恒定的工作电流。电容C2为电解电容,其耐压值取决于所串联的LED的个数(约为其总电压的1.5倍以上),它的主要作用是抑制通电瞬间引起的电压突变,从而降低电压冲击对LED寿命的影响。R4为电容C2的泄流电阻,其阻值应随着LED个数的增加适当增加。 需要注意的是,该电路必须根据负载的电流大小选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率,通常降压电容C1的容量C与负载电流I o的关系可近似认为:C=14.5Io,其中C的容量单位是uF,Io的单位是A。限流电容必须采用无极性电容,而且电容的耐压值须在630V以上。

背光驱动电路

电路主要由DC/DC直流转换IC(升压IC)U6、储能电感L2、续流二极管D4等组成,其主要作用是通过调整升压,输出12V直流电压,供显示照明电路使用;当4脚得到主控IC送来的启动信号GPIO C2时,启动U6开始工作,通过内部的电路动作,电感L2的储能,二极管D4的续流作用,U6的5#经电阻R22输出12V电压;可通过调整分压电阻R23的阻值,控制U63#的电位来决定5#的输出电压电路中R15、L2、D4、U6、R22任何一个损坏都会引起无12V 电压故障。 描述: a03400场管背光电路.jpg 大小: 556×343 - 24K 上传时间:2009.04.24 10:57

描述: rt9271背光电路.jpg 大小: 682×304 - 27K 上传时间:2009.04.24 10:57 描述: a8430背光电路.jpg 大小: 733×228 - 26K 上传时间:2009.04.24

10:57 描述: rt9271背光电路 2.jpg 大小: 450×181 - 21K 上传时间: 2009.04.24 10:57 描述: xc636bb103mr背光电路2.jpg 大小: 630×304 - 26K 上传时间: 2009.04.24 10:59 描述: xc636bb103mr背光电路.jpg 大小: 617×305 - 28K 上传时间: 2009.04.24 10:59

描述: tsp6104evm-001背光 电路.jpg 大小: 636×272 - 24K 上传时间: 2009.04.24 10:59 第7章海信LCD-4233D系列液晶电视IP整合板 为了简化液晶电视机的内部结构、降低生产成本,有些生产厂家把液晶电视机的开关电源和高压背光板组合在一起,既向液晶电视整机提供电源(各种电路的VCC及CPU供电),又向背光管提供高压,一般称为IP整合板。I即INVERTER,逆变器的意思;P即POWER,

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