新型白光LED驅動(dòng)

2004年10月A版

白光LED是最被看好的新興光源產(chǎn)品，其在照明市場(chǎng)的發(fā)展潛力值得期待。與白熾鎢絲燈泡及熒光燈相比，白光LED具有體積小、發(fā)熱量低、耗電量小、壽命長(cháng)、反應速度快、環(huán)保、可平面封裝易開(kāi)發(fā)成輕薄短小產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn)，沒(méi)有白熾燈泡的高耗電、易碎及日光燈廢棄物含汞污染的問(wèn)題等缺點(diǎn)。白光LED在照明市場(chǎng)的前景備受全球矚目，它將成為21世紀的新一代光源--第四代電光源，以替代白熾燈、熒光燈和高壓氣體放電燈等傳統光源。

圖1  LED驅動(dòng)電路

白光是多種顏色混合而成的光，以人類(lèi)眼睛所能見(jiàn)的白光形式至少須要兩種光混合，如二波長(cháng)光(藍色光+黃色光)或三波長(cháng)光(藍色光+綠色光+紅色光)。目前已商品化的白光LED產(chǎn)品僅有二波長(cháng)藍光單晶片加上YAG黃色熒光粉，熒光粉被藍光激勵時(shí)發(fā)出黃光，結果便產(chǎn)生了藍光和黃光的混合光，用眼睛觀(guān)看就是白光。在未來(lái)較被看好的是三波長(cháng)光，以無(wú)機紫外光晶片加R.G.B三顏色熒光粉，此外有機單層三波長(cháng)型白光LED也有成本低、制作容易的優(yōu)點(diǎn)。白光LED的色相坐標是隨流過(guò)LED的正向電流變化而變化的，所以在一個(gè)系統中要盡量確保所有LED的正向電流一致。

理光公司的R1211系列是采用CMOS工藝生產(chǎn)的低功耗、具有電流控制功能的開(kāi)關(guān)式升壓轉換器。外圍電路簡(jiǎn)單，只需一個(gè)電感，一個(gè)二極管，一個(gè)場(chǎng)效應管和幾個(gè)電阻電容。輸入電壓范圍是2.5V~5.5V，匹配單節鋰離子電池或普通干電池組。芯片內部為PWM調制方式，可以產(chǎn)生高達15V的輸出電壓，足夠驅動(dòng)3個(gè)串聯(lián)LED。
R1211系列芯片采用了相補償電路應用的反饋回路，令整個(gè)升壓的轉換過(guò)程反應更加迅速，輸出電壓更加平穩。R1211的最大占空比是90%。芯片內建軟啟動(dòng)延時(shí)，大約10ms左右。電路接通后，當過(guò)了延遲時(shí)間后，由保護電路判斷當前狀態(tài)。如果當前占空比為最大值，且維持了一個(gè)特定的時(shí)間后，芯片的輸出驅動(dòng)口就會(huì )被保護電路鎖死，從而關(guān)斷電路起到保護的作用?？梢杂靡粋€(gè)外接的電容來(lái)調節所需要的延遲保護時(shí)間，以適應不同的應用場(chǎng)合。R1211還有實(shí)用的低壓鎖定保護(UVLO保護)。
R1212系列具有1.4MHz的穩定開(kāi)關(guān)頻率，因而允許采用小巧的外部元件，并可最大限度地減少輸入和輸出紋波。尤其適合在要求低輸入和輸出噪聲的應用。
R1212應用電路如圖1所示，芯片內部的控制電路會(huì )根據VFB引腳的電壓來(lái)控制外部場(chǎng)效應管，所以會(huì )讓電路穩定在設定的輸出上。這種方法可能最簡(jiǎn)潔，因為所有的串聯(lián)LED有非常一致的電流，使各個(gè)LED的色相差異減少到最低。LED電流由反饋引腳上的電阻R2根據R2=1V/ILED (VFB=1.0V)設置。
R1211是專(zhuān)門(mén)為單節鋰離子電池對2至4顆LED進(jìn)行驅動(dòng)而優(yōu)化的白光LED驅動(dòng)器，是要求小電路尺寸、高效率和匹配LED亮度的設備之理想選擇。