大多數采用白色發光二極管(WLED)背光顯示器的便攜式產品同時還需要輔助的LED照明。一般需要兩個IC:一個感性升壓轉換器,使背光LED獲得最大效率(》80%);一個電荷泵,允許獨立控制各輔助LED。此外,每個IC都需要一個可編程的電流吸收器來進行亮度控制或者混色,這會導致成本和復雜度迅速上升。本篇設計技巧介紹如何將單個可編程LED驅動器與一個低成本升壓轉換器結合在一起,實現靈活高效且易于編程的解決方案。圖1顯示使用升壓轉換器ADP1612(見圖 2)和并行LED驅動器ADP8860(見圖 3)的實現方案。
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圖1. 升壓轉換器ADP1612和LED驅動器ADP8860實現背光和輔助LED 的可編程驅動。
在此應用中,升壓轉換器ADP1612的FB連接到LED驅動器ADP8860上的一個電流吸收器D2。5 V齊納二極管保護電流吸收器免受故障或快速關斷的損害。若某一背光LED發生開路故障,OVP齊納二極管會保護輸出電容COUT和ADP1612。
電流吸收器D2關閉時,FB上的電壓上拉至VIN,從而關斷ADP1612。D2開啟時,FB上的電壓被拉低,升壓開始切換。ADP1612調節輸出電壓,在FB及D2上提供1.2 V電壓。這足以實現精確的電流調節。隨著流過D2電流吸收器的電流變化,ADP1612自動按比例調整輸出電壓,精確傳送足夠的電壓,為LED和電流吸收器供電。ADP8860能夠獨立控制每個吸收器,因此針對輔助LED進行的編程也同樣適用于背光LED。
升壓DC-DC開關轉換器的工作頻率是650 kHz/1300 kHz
分別采用1.8 V至5.5 V單電源或2.5 V至5.5 V單電源供電時, 升壓轉換器ADP1612和ADP1613能夠以高達20 V的電壓供應超過150 mA的電流。通過將一個1.4 A/2.0 A、0.13 ? 功率開關與一個電流模式脈寬調制調節器集成在一起,其輸出隨輸入電壓、負載電流和溫度變化僅改變不到 1%。工作頻率可通過引腳選擇,并通過優化實現高效率或最小外部元件尺寸:650kHz 時,其效率可達到 90%;1.3 MHz 時,其電路能夠以最小空間實現,因而非常適合便攜式設備和液晶顯示器中的空間受限環境。
可調軟啟動電路防止發生浪涌電流——確保安全、可預測的啟動條件。ADP1612/ADP1613 在開關狀態下的功耗為2.2 mA,在非開關狀態下的功耗為700 μA,在關斷模式下的功耗為 10 nA。這些器件采用8引腳 MSOP封裝,額定溫度范圍為–40°C 至+85℃,千片訂量報價為1.50/1.20 美元/片。
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圖2. ADP1612/ADP1613 框圖。
智能LED驅動器ADP8860集可編程電荷泵驅動器與自動光電晶體管控制于一體,依據環境光條件改變電流密度,無需處理器,可以明顯降低移動顯示器的功耗。最多可獨立驅動六個LED,最高電流達30 mA;第七個LED的驅動電流最高可達60 mA。光強度閾值、最小/最大LED電流和漸亮/漸暗時間,均可以通過I 2 C接口編程。雙電容電荷泵可提供240 mA電流。通過1×、1.5×或 2×自動增益選擇可實現最高效率。安全功能包括軟啟動、欠壓閉鎖、短路保護、過壓保護及過溫保護。ADP8860采用2.5 V至5.5 V單電源供電,開關模式下功耗為4.5 mA,待 機模式下為0.3 μA。它采用20引腳LFCSP和20引腳WLCSP封裝,額定溫度范圍為–40°C至+85℃,千片訂量報價為1.36美元/片。
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圖3. ADP8860功能框圖