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LED照明亮度控制新技术特征与应用

上传人:未知

上传时间: 2011-04-20

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  信号脉冲宽度由MCU时钟和占空比寄存器控制;增强型*(E*)模块使一个PWM信号可以控制2或4个输出引脚,分别进行半桥或H桥控制;具有比较器和E*模块的器件可以使用比较器信号来控制PWM信号的关闭时间;具有比较器和PWM SR锁存器的器件可以使用比较器信号和/或时钟脉冲来开关锁存器输出;可以使用外部PWM外设IC。在需要多个高速PWM通道时,这一方法很有用,PWM信号可以使用软件和I/0引脚产生。PWM频率和占空比分辨率要求不是太高的话,这一方法的成本较低;带有片上比较器的PIC单片机(如PICl2F609)可以用于实现简单的LED驱动器。PICl2HV609添加了一个内部稳压器,可以在高于5V的直流总线下工作。

  3.2 PWM控制信号产生例举--MCPl630高速PWM控制器

  MCPl630提供了另一种可用于为大功率LED驱动器产生高速PWM信号的方法(见图6所示)。

  

  图6 由MCPl630提供的大功率LED驱动器

  MCPl630是8引脚器件,包含产生模拟PWM控制环路所需的元件,包括:误差放大器、比较器和驱动功率晶体管的高电流输出引脚。MCPl630旨在用于与提供参考时钟源的MCU配合使用。PICHV615MCU控制PWM频率和最大占空比。根据应用需求,开关频率最高可达1MHz。在需要调光或软启动功能时,MCU还可以控制误差放大器的参考输入。多个MCPl630器件可以连接到一个MCU来支持多个供电通道。

  MCPl630可以用于解决高级的供电难题。在使用多个MCPl630器件时,可以对每个时钟输入应用相位偏移来降低总线电流脉动。对于对EMI敏感的应用,可以对时钟信号应用抖动来降低给定频率的辐射能量。

  4、关于加强背光照明亮度控制技术的应用

  背光照明LED的亮度控制可经由 PWM或恒流控制来实现。PWM亮度控制需动用一个恒流驱动器来驱动LED,但需要调节开/关时间才能达到所需的光度。因此,PWM比直接的恒流控制更加复杂。于是又呈现新的解决方案。为此,以RGB LED背光照明为例加以说明。

  LCD显示屏中的图素会划分为三个主色区格:红、绿和蓝。图素色彩是由这三种主色混合来定义。使用RGB背光,当LED温度改变时,驱动器必须更正红、绿和蓝三个主色间的亮度平衡,以防出现白点位移。此外,驱动器还需保证在任何操作温度下维持光的正确强度,而在补偿方面,可以用闭环或开环形式。使用闭环补偿的话,需采用感光器来测量白点和其强度。相反地,如使用开环补偿,温度便需事先测量出来,并通过预先定义好的补偿曲线来调节亮度的平衡。以如LP5520是RGB背光照明驱动器的一个例子,是一个开环补偿式LED驱动器。图7表示开环颜色补偿的原理。

  

  图7 开环颜色补偿的原理

  其中温度补偿曲线是用现实应用中的RGB LED来量度,这些曲线被编程在芯片内部的EEPROM存储器中。该芯片被集成到LCD显示模块上,而模块的制造商会在生产时为补偿曲线编程。此外,RGB LED背光亦可用作优化颜色过滤器。

  5、结论

  上述高效的LED亮度控制技术有几个不同拓朴方法,概括为二类:其一是独立使用一个模拟驱动器IC,或者将其与一个MCU(用以增添智能性)配合使用;其二是将LED驱动功能集成到MCU应用中。拓朴的选择要视应用而定,而即将出现的集成多任务混合信号解决方案必会为LED亮度控制技术带来新的挑战。

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