背光驱动电路的选择策略和应用

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1、背光驱动电路的选择策略和应用

2、第1以CP2126为例，一般而言，采用串联方式使流过每一个LED的电流都一样，则发光的均匀性好；同时由于其升压原理，所产生的电压依赖于LED导通指定电流时所需要的电压，反馈电压CS内部设定为95mV，可以计算出当需要15mA的LED电流时，R1的值应该为：R1＝95mV/15mA=6.3ohm无论是驱动2个LED还是多达5个LED，都可以通过改变R1的电阻值可以灵活的设定LED的亮度，在SHDN引脚施加一定占空比的P控制信号，可以使LED的亮度从不亮到满亮度之间无级可变。在CP2126的设计中注意了两个问题：1、避免了EMI的干扰

3、问题CP2126避免了一般的串联型LED驱动电路中电感和大电流开关所产生的EMI干扰问题，对于例如MP3、PMP之类的应用场合，这个问题可能影响不大，但是在应用中，EMI干扰会造成的接收灵敏度变差。CP2126通过优化了内部电路的设计，避免了这个问题。下表对比了两款串联驱动芯片在相同的应用情况下，对接收灵敏度的影响。500)this.style.ouseg(this)">可以看到，CP2126的工作与否对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的典型应用情况下，可

4、以达到83％的转换效率。PCB设计也会对电路性能有比较大的影响。一般而言高频部分的走线应该尽可能的短而粗，对地的过孔尽可能的大而多，在CP2126的相关资料中对此都有比较详细的说明。2、内置输出开路保护电路在应用中，有可能出现LED的开路故障情况，在这种情况下，由于CS引脚的反馈电压始终为0，如果没有保护电路，这种升压型的电路就会一直升压直到内部的开关管被击穿而损坏。所以，没有内置开路保护电路的芯片会要求外部增加一个Zener二极管，利用它的击穿来保护内部的开关管。保护电路如下：500)this.style.ouseg(this)">显而易见，这样的保护电路又

5、增加了系统的成本和PCB板的面积，另一种保护方式是增加一个引脚，采用如SOT23－6L的封装，对VOUT的电压采样并进行检测。CP2126的设计可以保证外围应用电路无须做任何改动，在LED开路的情况下芯片依然不被损坏，当故障状态解除后，芯片又可以正常工作。并联驱动虽然串联驱动电路具备了效率高的优点，但是整体的解决方案需要一个电感和一个肖特基二极管，这又额外的增加了系统成本，使得最终的综合成本和并联相比，并不一定有优势。同时，贴片电感的体积较大，一般有5.2mm*5.2mm大小，同时还有可能产生EMI干扰。固定模式并联驱动电路早期的并联驱动电路只是解决了LED所

6、需要的电压问题，它把电池电压统一通过电荷泵的方式升压到5V或者4.5V的这样一个固定的电压，然后每一个LED通过串联一定的电阻阻值来控制LED的电流。电荷泵电路的一个基本缺点在于，在给定的输出电压要求情况下，随着输入电压的变化，转换效率变化很大，理论上，两倍电荷泵电路所能达到的最高效率为：Eff=VOUT/(2*VIN)*100%例如，当VIN=3.1V，VOUT=5V时，效率可以达到83.3%，由于内部器件的损耗，一般也可以达到80％以上。但是，当VIN=4.2V,VOUT=5V时，理论效率最高就只有59.5%。500)this.style.ouseg(th

7、is)">从图中可以看到，CP2128外围元件只需要三个电容，根据驱动LED灯的数目的不同，需要1到5个电阻，和串联驱动电路相比，虽然具有效率不高的缺点，但是外围元件的成本和所占PCB面积都比较小，还可以说是相当低成本的一个解决方案。混和模式并联驱动电路为了能够和串联驱动相抗衡，并联驱动电路要重点解决两个问题：一个是效率，一个是电流匹配。为了提高效率，非常有必要引入新的工作模式。在这种情况下，驱动电路所产生的输出电压不再是一个固定值，而是一个适当的并且可以驱动LED的电压值。一般来说，白光LED在工作电流为20mA时，正向导通电压一般在3.1～3.5V左右。锂

8、电池的额定电压为3.6V或3.7V，充满电后的电压一般在4.2V～4.3V，锂离子电池允许深度放电到2.7V，但是在实际应用中，一般设置的强制关机电压为3.6V左右（不同整机厂商设定的强制关机电压可能不同）。在电池充满电后，这个电压足以直接驱动LED，在这种情况下，电荷泵电路不工作，电池的电压通过一个开关直接到VOUT然后驱动LED。而随着电池的放电，电池电压会逐步降低，当降低到一定的程度不足以直接驱动LED时，电荷泵电路开始工作。所以集成多种驱动模式成为背光驱动的主流解决方案，即所谓集成1倍模式和1.5倍模式，并且在尽可能的情况下，让电路工作在1倍的直通模式

9、下。启攀新推出的CP2130/1/3，