淺談待機調(diào)光模式的電荷泵背光驅(qū)動IC

三、AP3605作為白光LED驅(qū)動IC的重要性能

1、電流匹配

如圖1所示，AP3605內(nèi)部帶有四路恒流源，用以驅(qū)動四路LED，當LED的正向壓降在3V至4V之間變化時，AP3605能保證不超過±3%的電流偏差，其電流匹配特性不受LED正向壓降的影響，適用于多種型號的白光LED，很好的實現(xiàn)了LED亮度的一致。

2、高達50KHz的PWM調(diào)光頻率

脈沖寬度調(diào)制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應載荷的變化來調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來實現(xiàn)開關穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導通時間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術。PWM控制技術以其控制簡單，靈活和動態(tài)響應好的優(yōu)點而成為電力電子技術最廣泛應用的控制方式，也是人們研究的熱點。由于當今科學技術的發(fā)展已經(jīng)沒有了學科之間的界限，結(jié)合現(xiàn)代控制理論思想或?qū)崿F(xiàn)無諧振軟開關技術將會成為PWM控制技術發(fā)展的主要方向之一。

PWM調(diào)光是應用最為廣泛的調(diào)光方式，通過調(diào)節(jié)LED亮滅的時間比例來調(diào)節(jié)亮度，由于調(diào)光頻率一般都在200Hz或以上，因此人眼感覺不到LED的亮滅，只能感覺到亮度在發(fā)生變化。在手持式數(shù)碼產(chǎn)品中經(jīng)常采用的PWM調(diào)光頻率為1KHz至10KHz。

AP3605通過內(nèi)部的Standby模塊實現(xiàn)了高達50KHz的調(diào)光頻率。而且不會引起浪涌電流。如圖3所示，當EN腳變低時，電荷泵的輸出Vout延遲約1.7ms再關斷，但恒流源會跟隨EN信號馬上關斷，LED電流變?yōu)?;而當EN信號為高時，恒流源會跟隨EN信號馬上打開，由于Vout仍正常工作，LED電流立即變?yōu)?0mA。因此當PWM的調(diào)光頻率高于1KHz時，AP3605能通過EN信號直接快速的調(diào)節(jié)LED電流，從而實現(xiàn)高頻率PWM調(diào)光。

AP3605的待機調(diào)光模式有如下三個優(yōu)點：

1)高達50KHz的PWM調(diào)光頻率，避免了音頻噪音。

2)僅開關恒流源，LED電流平穩(wěn)。

3)LED電流能快速跟隨PWM信號，LED電流大小同PWM占空比成正比，便于亮度的線性調(diào)節(jié)。

3、電源干擾減小

如圖1所示，AP3605內(nèi)部電荷泵和Vin之間有一個LDO模塊，該模塊調(diào)節(jié)電荷泵的輸入電壓，使得電荷泵始終工作在1.5倍模式，減小了輸出電壓紋波和LED的電流紋波。

另外，LDO模塊還起到低通濾波的作用，有效的避免了電荷泵和輸入電源之間的相互干擾。多數(shù)手持式設備的背光驅(qū)動電路是由鋰電池直接供電的，而電池同時也為射頻直接供電，在設計不好的系統(tǒng)中，背光驅(qū)動電路的開關噪聲會通過電源間接影響射頻部分。

4、過溫度保護

AP3605內(nèi)置過溫保護模塊。如果某些誤操作引起AP3605內(nèi)部節(jié)溫升高到約160攝氏度時，AP3605會過溫關斷，以保護AP3605免受燒壞。在過溫關斷狀態(tài)，AP3605僅消耗不到1uA的電流。當操作正常使得AP3605內(nèi)部節(jié)溫下降到140攝氏度左右時，AP3605會自動重新啟動，進入正常工作模式。

四、總結(jié)

為方便客戶使用，BCD提供全面地技術支持，包括AP3605的數(shù)據(jù)手冊、應用文檔、演示板、樣品以及針對具體客戶應用的支持。作為白光LED驅(qū)動芯片，AP3605能完全滿足1.8至2.8寸LCD屏的背光需要，并以其較高的性價比贏得了很多客戶。