积分规则 网站地图 帮助中心    
嵌入式软件 单 片 机 DSP 存储器 传感控制 光电显示
嵌入式硬件 CPLD/FPGA SOPC AD/DA 接口电路 模拟设计
I C设计 通信产品 汽车电子 电源产品 消费电子 数控系统
工业控制 军工/航天 安防产品 医疗电子 计算机外设 测试测量
供应 I C
求购 公司库

  IC 求购 销售 公司 论文 DATASHEET 参考设计 论坛
当前位置: 电子技术 >> 嵌入式软件 >> Bootloader
  相关分类: LINUX | WINCE | UC/OS | Bootloader | 下载 | VXWORKS | 网络协议 | JAVA | 汇编 | 驱动设计 | Symbian | XP Embedded | Nucleus | 新产品 | 相关文章 | 综合技术 |
彩屏手机背光驱动电路的选择策略(图)
 
作者:赵世强 荆炳礼 周义健   来源:电子工程专辑    点击数:1125   更新时间:2006-5-24
您可以添加到网摘 让更多人关注此文章:

    

近几年来,彩色LCD显示屏在手机中使用量越来越大,白光LED为这种应用提供了完美的背光解决方案。由于白光LED的导通压降一般为3.5V(20mA),最大值可以到达4V,而单节锂离子电池的一般输出电压为3.6V~4.2V,因此,一般不能直接用单节锂离子电池来驱动白光LED,通常需要用专门的LED驱动电路来实现。

    1 驱动电路介绍  

目前,一般的LED驱动电路可以分成二种,一种是串联驱动,采用电感型DC-DC升压转换原理,所有的LED是串联连接的形式;另一种是并联驱动,采用电容型的电荷泵倍压原理,所有的LED是并联连接的形式。

串联驱动电路体积小,效率高。这种类型电路一般都是采用SOT23-5L或者SOT23-6L的封装,占用PCB板的空间很小。白光LED驱动电路的效率计算公式为:

Eff(%)=白光LED上的电压×白光LED上的电流*100/(输入电压×输入电流)

以此公式计算,串联驱动电路的转换效率一般都在80%以上。但是,由于串联驱动电路使用了电感和高速的开关,对系统中的其他电路干扰会大一些。

并联驱动电路利用分立电容将电流从输入端传送到输出端,整个过程不需要电感,所以也是一个受欢迎的解决方案。这种驱动电路,只需要根据芯片规格选择合适的电容,但是它只能提供有限的输出电压范围,绝大多数电荷泵的电压转换比例是1.5或者2,这表示输出电压不可能高于输入电压的1.5倍或者2倍,因此想利用电荷泵驱动一个以上的白光LED,就必须采用并联驱动的方式,为了保证电流分配的平均,通常用外接电阻或者在芯片内部采用电流镜的方式。并联驱动电路通常转换效率较低,一般不超过70%。

那么,如何保证白光LED驱动电路既有高的效率,同时,对手机中其他电路的干扰又小,这是手机设计厂家和显示模块制造厂家所关心的一个重要问题。

    2 串联型白光LED驱动模块对手机的干扰分析  

如前面所述,这种LED串联型的驱动方式,和并联型的驱动方式相比,通常具有效率高的优点。但是,由于使用了电感和高速的开关管,电路的工作有可能对系统其他模块产生干扰。尤其在手机应用中,对手机接收灵敏度的影响尤其值得注意。

  

  

图一 基本的串联型驱动电路示意简图

 

 

图二 开关管Q1集电极的电压波形

图一的电路基本工作原理为:电阻R1的反馈电压控制开关管Q1的导通和关断,在Q1导通的时间内,肖特基二极管D1反向截止,电感L1的电流持续增加,在Q1关断的时间,L1通过D1给VOUT端的电容C2充电,通过这样的反复开关以及反馈控制,被驱动的LED电流维持在设定值。开关管Q1的工作频率通常在1M Hz左右。由于串联型驱动电路的开关管工作在高频通断状态,高频的快速瞬变过程是一个干扰源,这种高速的开关信号产生的谐波电平,对于其他电子设备来说就是EMI信号,这些谐波电平可以从对电源线的传导干扰(频率范围为0.15~30MHz)和电场辐射干扰(频率范围为30~1000MHz)的测量中反映出来。

为了抑制传导干扰,一般采用适当的EMI滤波器;为了抑制辐射干扰,一般会把产生干扰的模块用屏蔽罩和其他模块隔离开。除了这些外部的抑制手段外,也可以控制驱动电路内部开关管的上升下降沿,使得上升下降沿不要过于陡峭,并且尽量减小过冲,这样也可以减小电磁干扰。不过如果上升下降沿过缓,对转换效率会造成一定的影响。

损失在开关瞬间的功耗:


 

 

图三 开关管的开关损耗

可以看到,损失在开关管上的功耗为P=VT*I,开关管在由关断到开启或者开启到关断的瞬间会损失较多的功耗。通过控制开关管的上升沿和下降沿,可以在干扰和效率之间取得平衡。

    3 串联型LED驱动电路对手机干扰的对比测试  

手机中射频模块包括发射机(TX)和接收机(RX),发射机的发射功率在+30dBm到-55dBm之间,接收机信号接收范围则在-20dBm到-108dBm之间。对于接收机,接收灵敏度是一个重要的指标,对通话的质量有很大的影响,也是比较容易受到手机内其他电路模块干扰的一个指标。

下表为使用CP2126(ChipHomer)和另一款同为串联型LED驱动芯片X时,LED驱动电路对手机信号接收灵敏度的影响的对比结果。

 

 

表一 LED驱动电路对手机信号接收灵敏度影响的对比测试

可以看到,CP2126的工作与否对手机接收灵敏度的指标几乎没有影响,而芯片X在工作时,由于EMI的干扰造成了手机接收灵敏度的下降。同时,CP2126在输入3.6V驱动3个白光LED的典型情况下,可以达到83%的转换效率。

从示波器上可以看到芯片X的开关上升下降速度都要高于CP2126。芯片X的开关上升沿为3.2ns,下降沿为3.5ns,CP2126的上升沿为8.2ns,下降沿为14.4ns。


 

图四 芯片X的开关管上升沿

图五 芯片X的开关管上升沿


 

图六 CP2126的开关管上升沿

图七 CP2126的开关管上升沿

    4 总结

在白光LED驱动电路的选择上,有几个重要的指标要考虑,除了关注的成本外,转换效率以及驱动电路对射频接收模块的干扰,都是手机设计厂家和显示模块制造厂家选型时要考虑的因素。



相关文章
· 科技奥运与计算机技术的应用[194]
· Electromedical[2514]
· 患者监控[2558]
· 基于TMS320LF2407A DSP的心电监护系统研究[2983]
· 用S3C2410实现三导联远程心电监护系统[2910]
热门评论排行
·VHDL设计中电路简化问题的
·江苏嵌入式Linux教育培训
·锐极LINUX驱动培训班定于
·基于实时操作系统μC/OS-
·ARM处理器应用开发4步骤

文章评论
    没有任何评论
*只显示最新10条评论。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关。更多评论
发表评论
  * 请先[登陆]再进行评论,谢谢。
评分: 1分 2分 3分 4分 5分
内容: *
发帖须知:
一.所发文章必须遵守《互联网电子公告服务管理规定》;
二.严禁发布供求代理信息,公司介绍,产品信息等广告宣传信息;
三.严禁恶意重复发帖;
四.严禁对个人,实体,民族,国家等进行漫骂,污蔑,诽谤。
 
热点新闻 [更多]
 
各种冲值卡批发销售!独家特价!
特价销售GPS车载导航系统!
数字电视批发销售!你想不到的价格!
品牌相机批发销售!你想不到的价格!
品牌手机批发销售!你想不到的价格!
笔记本电脑批发销售!你想不到的价格!
那一年我做了鸭子2
那一年我做了鸭子1
等你十年(下)
等你十年(上)
 
热门下载 [更多]
 
[ ] 手把手学单片机20个例
[ ] 单片机做的智能台灯
[ ] 单片机入门书
[ ] linux系统移植开发文档
[ ] IC卡的读写程序
[ ] 8051单片机C语言彻底应用
[ 常用软件] 555定时器电路设计软件V1.2
[ 常用软件] 51定时器计算软件
[ ] ARM处理器应用开发4步骤
[ ] 实用电源电路集锦
 
论坛新帖 [更多]
 
新店开业,部分开发板&元器件特...
[原创]VB编程RS232串口...
红外摄像机控制故障分析与处理方...
红外防水摄像机在智能视频监控中...
步进电机不用驱动芯片能驱动吗?...
我要选一块双串口,带AD的单片...
[分享]运放和功放的区别是什么...
4×4矩阵式键盘的课程设计...
做过高速信号滤波的高手帮忙...
做视频信号放大器,各位有什么好...

 
赞助商 [更多]
 


ICP许可证号:[粤 05056597]
联系电话:010-82517432 82517615 传真: 010-82517615

版权所有 Copyright © 2006 嵌入式技术网