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一种利用低漏失LDO实现低电压的WLED驱动方案

来源:华强电子网 作者:华仔 浏览:153

标签:

摘要: 白光发光二极管(WLED)已受到广泛应用,主因在于WLED可用于提供可携式电子产品显示器的背光。一般认为单一WLED需要4伏特的驱动电压,由于锂电池提供3.6伏特的电压,因此一般业界认定需要升压转换器(Step-up Converter),才能以单颗锂电池进行WLED的供电,因此许多IC都可用于驱动WLED,其中大部分需要外部电感或飞驰电容器(Flying Capacitor),才能将电池电力提升

白光发光二极管(WLED)已受到广泛应用,主因在于WLED可用于提供可携式电子产品显示器的背光。一般认为单一WLED需要4伏特的驱动电压,由于锂电池提供3.6伏特的电压,因此一般业界认定需要升压转换器(Step-up Converter),才能以单颗锂电池进行WLED的供电,因此许多IC都可用于驱动WLED,其中大部分需要外部电感或飞驰电容器(Flying Capacitor),才能将电池电力提升到足够的电压。 由于WLED技术日渐成熟,因此正向电压的需求逐渐减少,目前有许多LED的一般正向电压(VF)範围介于3.2~3.5伏特,最大範围则介于 3.7~4伏特之间。资料表通常针对大约15~25毫安培的LED电流指明这类电压。本文探讨较低电流的应用,以及这些应用如何影响WLED的正向电压,文中也以德州仪器(TI)全新的LED驱动器TPS75105为例,说明如何以较小体积与较低成本有效驱动这些较低电压。 透过I-V曲线 辨析WLED应用正向电压 WLED与其他标準p-n接面二极管类似,必须有足够的正向电压才能导电。当电压超过临界值时,会以WLED的正向电压提升正向电流。图1显示两个WLED的一般I-V曲线。 1

图1 一般WLED I-V曲线

判读此图相当容易。在一般二极管I-V曲线上,当电压超过临界值时,电流便会随着电压急遽提升。图1a显示装置的一般正向电压经指定为3.2伏特,正向电流为20毫安培,处理过程及温度变化中最高出现3.7伏特。从中可看出应用需要升压直流对直流(DC-DC)转换器,才能以单颗锂电池的3~4.2 伏特输出驱动WLED。然而,实际状况并非如此。以5毫安培WLED电流应用为例,图1a的曲线显示驱动5毫安培所需的正向电压大约是2.9伏特,此远低于资料表显示的驱动20毫安培所需一般电压,因此,只须使用3.6伏特锂电池即可驱动2.9伏特输出电压,完全毋需升压转换器。

WLED的规格涵盖批次间程序及製作变化的一般值及最大值,资料表提供的I-V曲线通常是元件符合一般规格的情况,虽然曲线形状对于製作的各零件都有效,然而视个别装置的不同测试条件,曲线会偏右或偏左。若使用前例中相同零件编号的其他LED,在一般测试条件(20毫安培正向电流)下测出的正向电压为 3.7伏特(额定上限),此电压比一般装置高出0.5伏特,这表示需要3.4伏特(2.9伏特加上0.5伏特)的最大正向电压,才能以5毫安培驱动此 WLED。根据应用的截止电压,毋须使用升压转换器,便能够以5毫安培驱动这个特殊WLED。藉由这项技巧可判断任何应用的最大正向电压。
型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67