淺談待機(jī)調(diào)光模式的電荷泵背光驅(qū)動(dòng)IC

三、AP3605作為白光LED驅(qū)動(dòng)IC的重要性能

1、電流匹配

如圖1所示，AP3605內(nèi)部帶有四路恒流源，用以驅(qū)動(dòng)四路LED，當(dāng)LED的正向壓降在3V至4V之間變化時(shí)，AP3605能保證不超過(guò)±3%的電流偏差，其電流匹配特性不受LED正向壓降的影響，適用于多種型號(hào)的白光LED，很好的實(shí)現(xiàn)了LED亮度的一致。

2、高達(dá)50KHz的PWM調(diào)光頻率

脈沖寬度調(diào)制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫(xiě)，簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來(lái)調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導(dǎo)通時(shí)間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。PWM控制技術(shù)以其控制簡(jiǎn)單，靈活和動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點(diǎn)而成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式，也是人們研究的熱點(diǎn)。由于當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)沒(méi)有了學(xué)科之間的界限，結(jié)合現(xiàn)代控制理論思想或?qū)崿F(xiàn)無(wú)諧振軟開(kāi)關(guān)技術(shù)將會(huì)成為PWM控制技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。

PWM調(diào)光是應(yīng)用最為廣泛的調(diào)光方式，通過(guò)調(diào)節(jié)LED亮滅的時(shí)間比例來(lái)調(diào)節(jié)亮度，由于調(diào)光頻率一般都在200Hz或以上，因此人眼感覺(jué)不到LED的亮滅，只能感覺(jué)到亮度在發(fā)生變化。在手持式數(shù)碼產(chǎn)品中經(jīng)常采用的PWM調(diào)光頻率為1KHz至10KHz。

AP3605通過(guò)內(nèi)部的Standby模塊實(shí)現(xiàn)了高達(dá)50KHz的調(diào)光頻率。而且不會(huì)引起浪涌電流。如圖3所示，當(dāng)EN腳變低時(shí)，電荷泵的輸出Vout延遲約1.7ms再關(guān)斷，但恒流源會(huì)跟隨EN信號(hào)馬上關(guān)斷，LED電流變?yōu)?;而當(dāng)EN信號(hào)為高時(shí)，恒流源會(huì)跟隨EN信號(hào)馬上打開(kāi)，由于Vout仍正常工作，LED電流立即變?yōu)?0mA。因此當(dāng)PWM的調(diào)光頻率高于1KHz時(shí)，AP3605能通過(guò)EN信號(hào)直接快速的調(diào)節(jié)LED電流，從而實(shí)現(xiàn)高頻率PWM調(diào)光。

AP3605的待機(jī)調(diào)光模式有如下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1)高達(dá)50KHz的PWM調(diào)光頻率，避免了音頻噪音。

2)僅開(kāi)關(guān)恒流源，LED電流平穩(wěn)。

3)LED電流能快速跟隨PWM信號(hào)，LED電流大小同PWM占空比成正比，便于亮度的線性調(diào)節(jié)。

3、電源干擾減小

如圖1所示，AP3605內(nèi)部電荷泵和Vin之間有一個(gè)LDO模塊，該模塊調(diào)節(jié)電荷泵的輸入電壓，使得電荷泵始終工作在1.5倍模式，減小了輸出電壓紋波和LED的電流紋波。

另外，LDO模塊還起到低通濾波的作用，有效的避免了電荷泵和輸入電源之間的相互干擾。多數(shù)手持式設(shè)備的背光驅(qū)動(dòng)電路是由鋰電池直接供電的，而電池同時(shí)也為射頻直接供電，在設(shè)計(jì)不好的系統(tǒng)中，背光驅(qū)動(dòng)電路的開(kāi)關(guān)噪聲會(huì)通過(guò)電源間接影響射頻部分。

4、過(guò)溫度保護(hù)

AP3605內(nèi)置過(guò)溫保護(hù)模塊。如果某些誤操作引起AP3605內(nèi)部節(jié)溫升高到約160攝氏度時(shí)，AP3605會(huì)過(guò)溫關(guān)斷，以保護(hù)AP3605免受燒壞。在過(guò)溫關(guān)斷狀態(tài)，AP3605僅消耗不到1uA的電流。當(dāng)操作正常使得AP3605內(nèi)部節(jié)溫下降到140攝氏度左右時(shí)，AP3605會(huì)自動(dòng)重新啟動(dòng)，進(jìn)入正常工作模式。

四、總結(jié)

為方便客戶使用，BCD提供全面地技術(shù)支持，包括AP3605的數(shù)據(jù)手冊(cè)、應(yīng)用文檔、演示板、樣品以及針對(duì)具體客戶應(yīng)用的支持。作為白光LED驅(qū)動(dòng)芯片，AP3605能完全滿足1.8至2.8寸LCD屏的背光需要，并以其較高的性價(jià)比贏得了很多客戶。