調(diào)光考慮

　　傳統(tǒng)上，LED 調(diào)光是以 DC 信號或濾波 PWM 信號調(diào)節(jié)流經(jīng) LED 的順向電流來達成的。降低 LED 電流可調(diào)節(jié) LED 光輸出密度。不過，順向電流的變化會導(dǎo)致 LED 發(fā)光顏色的變化，因為 LED 的色度隨電流而變。汽車和 LCD TV 背光照明等多種應(yīng)用不容許 LED 的發(fā)光顏色有任何偏差。由于周圍環(huán)境光線變化不同以及人類肉眼能夠感知光強的微小變化，因此在這些應(yīng)用中需要寬調(diào)光范圍。用 PWM 信號控制 LED 的光強，可以不改變發(fā)光顏色而實現(xiàn) LED 調(diào)光。

　　“True Color PWMTM 調(diào)光” 通過 PWM 信號調(diào)節(jié) LED 亮度。它實質(zhì)上是以 PWM 頻率用滿電流接通和斷開 LED。請參見圖 1。人類肉眼的限制為每秒 60 個信框。通過提高 PWM 頻率 (例如提高到 80Hz ～ 100Hz) ，人眼就感覺脈沖光源是連續(xù)接通的。另外，通過調(diào)變工作周期(“接通時間”的長度)，可以控制 LED 的光強。采用這種方法時，LED 的發(fā)光顏色保持不變，因為 LED 的電流值或者為零，或者為恒定值。很多 LCD TV 設(shè)計者都要求高達3,000:1的調(diào)光比，以適應(yīng)環(huán)境光線的寬范圍變化。

　　實用的驅(qū)動器解決方案

　　RGB LED 驅(qū)動器的一個實例，是凌力爾特的 LT3476 四組 LED 驅(qū)動器。LT3476 的每個信道都可以驅(qū)動多達 8 顆 1A 并聯(lián)的 LED (紅、綠、藍或白)，LT3476 可實現(xiàn)驅(qū)動多達 32 顆的 1A LED，而效率可高達 96%。4 個通道的每一個都可以各自的 True Color PWM 信號獨立工作，實現(xiàn)了高達 1,000:1 的獨立調(diào)光比。定頻、電流模式架構(gòu)在寬廣電源電壓和輸出電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)了穩(wěn)定操作。使用者將能夠用頻率調(diào)節(jié)針腳在 200kHz ～ 2MHz 的頻率范圍內(nèi)設(shè)定頻率以最佳化效率，同時最大限度地減小外部組件尺寸。其散熱強化型 5mm x 7mm QFN 封裝可為 100W LED 應(yīng)用形成接腳占位非常精小的解決方案，這類應(yīng)用在大型 LCD TV 中是常見的。

　　LT3476 在 LED 的高壓端感測輸出電流，實現(xiàn)降壓、升降壓或升壓配置。使用者透過一外部感測電阻，便可設(shè)定每個通道的輸出電流范圍。4 個獨立驅(qū)動器信道的每一個都有內(nèi)部 1.5A、36V NPN 開關(guān)。其它特點包括 LED 開路保護和熱限制。

　　另一個實例為凌力爾特的 LTC3212，這是一個無電感低噪聲 LED 驅(qū)動器IC，在可攜式電子設(shè)備顯示器和照明應(yīng)用中可驅(qū)動低高度 RGB LED。RGB LED 的順向電壓與白光 LED 不同，因此需要不同的IC架構(gòu)。LTC3212 具有 2.7V ～ 5.5V 的寬廣輸入電壓范圍，能夠以每個 LED 高達 25mA 的電流驅(qū)動 3 顆 LED，為單顆鋰離子/聚合物電池應(yīng)用而最佳化。LTC3212 采用單線 ON/OFF 接口和 3 個獨立的電阻可編程 LED 電流源控制調(diào)光和亮度，實現(xiàn)了簡單性和彈性。白光模式可將紅光、綠光和藍光 LED 的電流比達到最佳化，在所有 3 個 RGB LED 都設(shè)定為 ON 時，提供了最佳白色光。備用模式的靜態(tài)電流僅為 400uA，更將電池續(xù)航力達到最高。

　　LTC3212 的多模充電幫浦具有低噪聲、定頻操作模式，能將漣波減至最低，同時該組件的自動模式切換更使頻率達到最佳化。LTC3212 在 1x 模式供電，在任一 LED 上感測到壓降時，該組件以倍壓器(2x)模式啟動充電幫浦。內(nèi)部軟啟動電路可防止浪涌電流，再加上關(guān)機斷開、短路保護和熱關(guān)機等功能，為該IC和 LED 提供了額外的操作安全保障。典型應(yīng)用包括蜂巢式電話和媒體播放器顯示器、按鍵照明、RGB 和白光 LED 背光照明等。

　　LTC3212 采用低高度 12 接腳 DFN(2mm x 3mm x 0.75mm)封裝。該組件僅需 3 個小型電容和 1 至 3 個設(shè)定電阻，便能形成一精小的 RGB 或白光 LED 電流控制器和電源解決方案。

　　結(jié)論

　　相較于白光 LED，以 RGB LED 為顯示器提供背光照明時，即使需要更多的 RGB LED (并因此需要更多的 RGB LED 驅(qū)動器)，但若以較寬色譜和顏色更準確的圖像為考慮點，則增加設(shè)計復(fù)雜性仍是值得的。因此，設(shè)計者在決定采用 RGB、或是白光 LED 滿足背光照明需求時，所面臨的，實際上是成本與效能取舍問題。