很多電子產(chǎn)品、數(shù)碼產(chǎn)品、電器產(chǎn)品在生產(chǎn)制作時(shí),都會(huì)用到不同的IC芯片,如:
數(shù)碼驅(qū)動(dòng)IC、數(shù)碼存儲(chǔ)IC、數(shù)碼模擬IC、數(shù)碼運(yùn)放IC等,這些IC會(huì)用在不同的類型的產(chǎn)品,今天就來講其中一種IC芯片的對(duì)于產(chǎn)品的應(yīng)用,接下來看看LED照明中的
數(shù)碼驅(qū)動(dòng)IC,應(yīng)該從哪些方面去選擇。
LED需要特定的驅(qū)動(dòng)電路來控制其電流,一般情況下,如果發(fā)光二極管的數(shù)量較多,或者二極管的功耗比較大,此時(shí)就需要進(jìn)行驅(qū)動(dòng),往往驅(qū)動(dòng)是幾級(jí)驅(qū)動(dòng),這些驅(qū)動(dòng)級(jí)是一個(gè)集成的集成芯片,即
數(shù)碼驅(qū)動(dòng)IC。
鑒于 LED的多種用途,硬件和軟件設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出數(shù)碼驅(qū)動(dòng)IC可能會(huì)很復(fù)雜。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)原則使用系統(tǒng)中 LED的總功率水平作為選擇不同數(shù)碼驅(qū)動(dòng)IC的指標(biāo)。然而,隨著對(duì)調(diào)光能力的需求增加以及其他要求的出現(xiàn),在選擇數(shù)碼驅(qū)動(dòng)IC時(shí),不僅要考慮功率級(jí)別,還需要仔細(xì)考慮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、效率、調(diào)光和混色方法。
LED驅(qū)動(dòng)的各種連接、控制和調(diào)光方法
根據(jù)LED的連接方式,一般連接方式可分為串聯(lián)LED驅(qū)動(dòng)器、并聯(lián)LED驅(qū)動(dòng)器和串并聯(lián)LED驅(qū)動(dòng)器。串聯(lián)可以為驅(qū)動(dòng)器提供非常好的匹配特性,但需要更高的驅(qū)動(dòng)電壓。并聯(lián)需要很小的驅(qū)動(dòng)電壓,但其匹配特性并不理想,通常小于2%。串并聯(lián)結(jié)合了兩者各自的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于驅(qū)動(dòng)電壓相對(duì)較低的控制器,如升壓控制器,實(shí)現(xiàn)高效率相對(duì)容易,連接方式可以靈活配置。用于拉電流/灌電流控制 該驅(qū)動(dòng)器可輕松實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)光。
典型的 LED驅(qū)動(dòng)控制方法之一是上述源/灌電流控制,另一種是電阻電流控制,顯然,這種控制方式只能用于串聯(lián)的LED。
傳統(tǒng)的調(diào)光方式是PWM調(diào)光,通過調(diào)整流過 LED的電流的占空比來調(diào)整亮度。為此,您只需控制 LED電流的通斷即可。一般來說,PWM波的頻率應(yīng)在120Hz以上。即使沒有專用的 LED驅(qū)動(dòng)器,PWM調(diào)光也可以輕松添加到任何通用 DC/DC 轉(zhuǎn)換器中。它的缺點(diǎn)是容易受到各種噪聲的干擾,電噪聲、聲噪聲和光噪聲都會(huì)造成相當(dāng)大的干擾。但可以肯定的是,PWM調(diào)光以不同的占空比調(diào)制平均電流,可以輕松實(shí)現(xiàn)高達(dá) 16 位的分辨率,從而獲得更好的效果。
模擬調(diào)光通過調(diào)節(jié)流過 LED的電流來調(diào)節(jié)亮度,該電流在 0% 和 100% 之間線性變化。由于持續(xù)的 LED電流,模擬調(diào)光功率級(jí)易于處理且無噪音。與PWM調(diào)光相比,模擬模式在相同亮度下更節(jié)能。此外,模擬調(diào)光還有一點(diǎn)是PWM調(diào)光無法實(shí)現(xiàn)的。模擬調(diào)光可用于顏色校準(zhǔn)以實(shí)現(xiàn)特定色溫,例如 6500K 白色,因?yàn)榭梢哉{(diào)節(jié)通過 LED的直流正向電流。
如何選擇LED照明的數(shù)碼驅(qū)動(dòng)IC?
LED照明幾乎隨處可見,作為高效的光源之一,在驅(qū)動(dòng)器選擇中應(yīng)注意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和靈活的調(diào)光控制,尤其是對(duì)于大功率應(yīng)用。LED的總正向電壓應(yīng)與輸入電壓進(jìn)行比較。如果總正向電壓高于輸入電壓,則需要選擇升壓拓?fù)鋪頋M足電壓要求。在輸入電壓以下,應(yīng)使用降壓拓?fù)鋪硖岣哒w效率。
調(diào)光控制主要是模擬調(diào)光和PWM,模擬調(diào)光有兩種可能的輸入源:直流電壓輸入和PWM輸入,直流電壓輸入受電壓精度影響,調(diào)光比通常相對(duì)較低,PWM輸入可以實(shí)現(xiàn)高調(diào)光比。
PWM調(diào)光分為主場(chǎng)效應(yīng)管調(diào)光、串聯(lián)場(chǎng)效應(yīng)管調(diào)光、并聯(lián)場(chǎng)效應(yīng)管調(diào)光。主FET調(diào)光的上升和下降時(shí)間較長,難以實(shí)現(xiàn)快速調(diào)光和高調(diào)光比。串聯(lián)場(chǎng)效應(yīng)管調(diào)光可以提高調(diào)光速度和調(diào)光比,而并聯(lián)場(chǎng)效應(yīng)管調(diào)光速度快,調(diào)光比較高。如果需要更快的調(diào)光速度,并聯(lián) FETPWM調(diào)光是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。只有在需要小閃爍時(shí)才能使用模擬調(diào)光。
在LED的發(fā)展中,數(shù)碼驅(qū)動(dòng)IC的集成度越來越高,以適應(yīng)更高的功率密度、更高的效率和更小的封裝,其成本與分立晶體管陣列相當(dāng)。有些在驅(qū)動(dòng)器中添加了內(nèi)部重影消除電路,這也可以簡(jiǎn)化點(diǎn)陣顯示器的驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)。
降低電磁干擾也是LED驅(qū)動(dòng)盡可能做到的,LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的電磁輻射可以通過電源線傳輸,或者通過磁耦合或電容耦合進(jìn)入相鄰的電路部分。這些輻射通常是非破壞性的,但會(huì)導(dǎo)致相鄰的電路元件發(fā)生故障。當(dāng)今的 LED驅(qū)動(dòng)器特別注重低電磁輻射,許多數(shù)碼驅(qū)動(dòng)IC制造商已采用多項(xiàng)創(chuàng)新來降低其設(shè)備中的此類風(fēng)險(xiǎn)。