因此,理想的白光LED驱动方式是采用恒流驱动,它能避免白光LED由于温漂造成的电流波动,或者由于LED不匹配造成的亮度不均,可以产生一个可控的LED正向电流。此时驱动器不需要输出稳定电压,只需控制流过LED的电流恒定,即可实现可控的亮度控制。
从图2和图3中,可以看出基于电感的LED驱动器与基于电容的电荷泵型LED驱动器相比,电路结构较为复杂;功率电感的选取对电路性能的影响较大,对很多设计人员来说是一个难点;此外电感体积也较大,比较占用电路板空间。基于电容的电荷泵型LED驱动器仅需少数几个电容,设计较为简单,节省了电路板空间。然而,基于电感的LED驱动器与电荷泵型LED驱动器相比,在效率方面有较明显的优势,MAX1553在LED工作电流范围以内基本可以保持80%左右的效率(见图4a),且效率随电流变化波动较小,而MAX1570电荷泵型LED驱动器的效率在LED的工作电流范围内有较大波动,且轻载时的效率将低于80%(见图4b)。
可见,基于电容的电荷泵型LED驱动器虽然具有设计简单,节省电路板空间等优点,但它相对低的效率却往往限制了器件的运用,尤其对于效率敏感的应用,例如手持设备中的手机、PDA等产品,人们往往希望电池有足够长的供电时间。针对这一需求,MAXIM推出了新型负电荷泵LED驱动器,与传统的正电荷泵LED驱动器相比,该器件的效率提高了12%,大大降低了驱动方案的功耗。
传统正电荷泵型LED驱动器的电荷泵位于输入电源(通常是电池)与全部LED之间,当输入电源下降到一定的值,导致任意一个LED正向压降不足时,正电荷泵打开,此时VF较低的那些LED将消耗更多的功率。以图3中的LED5和LED6为例,假设LED5的正向压降VF5 > VF6。当VIN下降到低于VF5 + 0.15V(电流调节器正常稳流的正向压降),整个电荷泵将切换到1.5倍模式,使VOUT提高到VIN的1.5倍,保证LED5的完全导通,但由于传统的正电荷泵架构的电荷泵串联于VIN和LED之间,无法动态切换各路LED的输出,那些VF较低的LED所对应的调节器回路将消耗额外的功耗(例如LED6,其他路同理),从而降低了整个驱动器的效率。
此外,MAX8647还带有I2C串行接口,可进行独立的主屏或子屏背光开启/关闭以及亮度控制;电流可在24mA至0.1mA范围内以伪对数形式分32级进行设置;具有温度降额功能,保证设定为24mA满幅输出电流时的安全,当环境温度高于+60℃时,器件以2.5%/℃降低电流,以保护LED。同时,该器件还提供了热关断功能(当IC温度超过160℃时关断IC)以及开路和短路保护。
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