便攜設(shè)備LCD背光LED驅(qū)動(dòng)方案簡述
進(jìn)入二十一世紀(jì),能源消耗日益成為整個(gè)人類社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。出于對于照明的基本需求,如何更有效的利用各種能源產(chǎn)生更多的照明,成為探索新的照明技術(shù)的巨大驅(qū)動(dòng)力。從原始的燃料照明到白熾燈,從熒光燈到各種發(fā)光材料的探索,催生出LED照明技術(shù)。在如今社會(huì),各種媒體設(shè)備照明環(huán)境需求的差異化,進(jìn)一步促進(jìn)了人類探索如何利用各種高亮度LED進(jìn)行照明。LED在照明方面的應(yīng)用已經(jīng)吸引廣泛關(guān)注。
LED基本原理及性能特點(diǎn)
首先我們來介紹一下LED的基本原理以及性能特點(diǎn)。LED的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料,置于一個(gè)有引線的架子上,然后四周用環(huán)氧樹脂密封,起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片,在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層,稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。 PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時(shí),半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。
LED光源具有以下特點(diǎn):
1.電壓:LED正向?qū)üぷ麟妷狠^低,可以使用低壓電源驅(qū)動(dòng),供電電壓根據(jù)最終產(chǎn)品不同而異,是一個(gè)比較安全的照明設(shè)備,特別適用于公共場所。
2.效能:同等照度的情況下消耗能量較同光效的白熾燈減少80%。
3.適用性:每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制備成各種形狀的器件,并且適合于易變的環(huán)境。
4.穩(wěn)定性:通常為10萬小時(shí),光衰為初始的50%。
5.響應(yīng)時(shí)間:其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級,LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級。
6.對環(huán)境污染:無有害金屬汞。
7.顏色:LED的發(fā)光顏色和發(fā)光效率與制作LED的材料和工藝有關(guān),目前有紅、綠、藍(lán)三種基本顏色。
8.價(jià)格:與白熾燈相比,LED的價(jià)格較高,幾只LED的價(jià)格就可以與一只白熾燈的價(jià)格相當(dāng),不過隨著技術(shù)工藝的進(jìn)步,可以逐步提升性價(jià)比。
LED自問世以來,就得到人們的極大關(guān)注,LED驅(qū)動(dòng)器件和驅(qū)動(dòng)方式不斷更新以便更加有效地驅(qū)動(dòng)LED為人類照明。從早期的DC/DC開關(guān)電源到電荷泵,以及追求成本的低邊驅(qū)動(dòng)和LDO,人們在不同的應(yīng)用情況下選用不同的驅(qū)動(dòng)線路,作為市場關(guān)注的熱點(diǎn),便攜產(chǎn)品的顯示背光是LED背光應(yīng)用的主要市場,下文將針對便攜產(chǎn)品的背光顯示,介紹當(dāng)前幾種常見的LED驅(qū)動(dòng)方案。
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