LED显示屏驱动方案详解

LED驱动系统已经迅速成为功率变换技术的重要应用领域。在需要更高效率、更低静态电流的同时，LED驱动还有许多更精细的要求，比如LED匹配、调光、白光平衡等。此外，也有一些基本的结构问题，如LED是串接或并联，是进行高端还是低端关。一些特殊的LED实现方案可以得到不同程度的效果，如常见的感应升压方案和电荷泵倍增器。但分数电荷泵、4分开关降压-升压解决方案以及多路电感解决方案一直被忽视。另一种是单感多路输出的“SIMO”，将来，随着更复杂的RGBLED背光源取代了白光LED背光源，该技术将发挥越来越大的作用。

发光二极管的工作原理。

逐步向多媒体应用转变是便携式产品的发展方向。这种趋势需要使用能支持几百万色、分辨率更高的显示器。显示器的传统照明方式是使用真空荧光灯管，但近来普遍采用LED。LED体积小得多，对于便携产品来说是很好的选择，并且它的耗电更少，比真空荧光灯更可靠。然而，如何保持不变的光线强度和色彩是这种照明技术面临的最大挑战。理解白光LED是如何工作的，可以帮助确定其强度和颜色是一致的。

因为宁波LED是一种半导体器件，与其它光源相比，它有一种特殊的性质，其中，电流与光强的非线性关系最为显著。图1展示了一些典型LED之间的关系。

另一个显著特征是与LED前压降相关。不像白炽灯泡，LED是一种不是纯电阻负载。随着LED颜色的变化，正向压降会发生变化。一般来说，红光LED具有2.2V正电压，绿色LED为前向电压3.1V。白色发光二极管与蓝光发光二极管的正电压相同，一般为3.3V。

在便携设备中，给这些LED恒定电压和电流是一个巨大的挑战。电力供应必须能自我调整，以适应不断降低的电池电压，否则光强将随着电池电压而改变。所以，这些装置需要特别的电源。

驱动器选择

目前有3种结构可以保证LED电压和电流稳定。首先为串联LED结构设计了感应升压调节器。另一款仍然是同样的感应升压调节器，但用于并联LED结构。第三类是电容式荷泵。这两个体系结构各有优点，但是只有一个可以为给定的应用提供最大的优势。

电感升压调压器

电感型升压结构(例如飞兆半导体的FAN5608)的基本工作原理是利用电感的电流储存能力。感应器能阻止电流的变化，正或负都有。这一阻抗能力对器件压降的影响可用下式表示：

这个简单的公式说明升压转换器是如何工作的。电晶体传导，电流开始通过电感，然后关闭晶体管。因为电流不能瞬间降低到0，所以它继续流过二极管。电流逐渐降低，di/dt变成负值，从而引起电感上的负压。

利用Kirchokff电压定律，就可以计算出输出电压。

文顿+(Vin-Vout).toff=0。

上式会被重新整理成。

这儿D代表ON占空比。因为D的电压介于0和1之间，所以输出电压总是高于输入电压。结果表明，占空比与输出电压成正比，要产生较高的电压，占空比必须增大。FAN5608采用了这种方法的最大输出功率达到18V。这样，可以连续驱动4到5个LED串联工作。对于并联结构，FAN5608可以产生高达40mA的电流。

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