解析手机与PDA应用中新型的LED照明驱动电路

2014-07-10 11:25

　　整合型照明管理晶片具备背光与闪光功能，部分甚至还具备RGB与其他影音功能的整合型照明管理晶片（LMIC）目前已出现在市场上，它包含了可能采用充电泵或电感式设计的升压转换器，每个输出则由可调式电流源提供，这种方案在掀盖式或滑盖式手机中特别有用，原因是它免除了由电源管理单元拉到电话另一面所需的长路径。NCP5608是一个可以提供整体高达500mA电流，配备8个输出的整合型充电泵驱动晶片，它的输出电流可以由处理器透过I2C连接埠来加以调整，同时也能够组成不同的LED组态来满足各种平台的需求，请参考图5。

　　目前移动电话与PDA中最常见的电池为锂离子或者锂高分子可充电电池，采用锂材料的可充电电池额定电压范围是3.6V~3.7V，工作电压则为4.2V~3.2V，为确保能够安全工作，这类型的锂电池只能够在1C的范围内充电或放电，这里C由电池的额定容量所决定，例如1，000mAh的电池最高放电电流为1A，移动电话通常使用的电池容量大约在650~1，000mAh之间。为改善电池的效能，采用不同阴极材料的新型锂离子电池已开始开发。在使用这类电池组时，设计工程师应该遵守电气规格限制并据此调整驱动电路。

　　在使用最高正向电压为3.4V~4V的LED时，由电池提供的输入电压必须等于或高于所需的驱动电压，因此需要一个具有稳定电流功能的升压式转换器来推动以串联或并联方式连接的LED.

　　电荷泵转换器目前广泛使用在LCD的背光驱动上，与采用电感式的升压式转换解决方案比较，电荷泵驱动电路由于具备较低的成本、较薄的厚度以及较低的噪声特性而成为较佳的选择，新推出的集成电路设计已经逐渐改善电荷泵驱动电路的效率，目前最高效率可超过93%，而平均效率则约为80%.电荷泵驱动电路通常采1x与2x模式运作，部分设备中则加入了1.33x与1.5x模式来改善效率，在这类解决方案中，LED采用并联方式连接，同时每个LED的电流由各自独立的匹配电流源提供，最佳的驱动芯片在相同电路中任两个LED电流间的匹配误差约为0.2%.

解析手机与PDA应用中新型的LED照明驱动电路

　　图6：具备内部开关与时间限制保护的4.5W功率闪光灯驱动电路

　　本文小结

　　LED的批量供货已经让移动电话与PDA上LCD面板背光用低功率LED的单价越来越低，新推出的背光驱动芯片也内嵌步进式亮度控制以及不需任何软件设计，同时也不耗费任何微处理器资源的情境照明控制功能，而这些LED驱动电路可以帮助便携式产品制造商缩短开发时间。而在较低成本的解决方案上，则可以使用线性稳压器来推动正向电压较低的LED.另一方面，市场上也出现几种闪光灯驱动解决方案。分别为独立型升降压转换器、高电流电荷泵驱动电路以及照明管理芯片。大部分的功率闪光灯可能包含几个标准的LED或一颗高功率LED，目前拍照手机中高功率LED尚未普及的主要原因是单价较高。在部分高端移动电话中使用了两颗LED以便提供较高亮度的闪光灯来强化拍照手机的拍照效果。在拍照手机逐渐取代数码相机的趋势下，更高功率的闪光灯解决方案将越来越普及，从而为用户提供真正的拍照体验。

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