安森美半導(dǎo)體的LED電源解決方案

　　圖4所示的是功率最高達(dá)12 W的NCP3065降壓-升壓電路。這電路設(shè)計(jì)用于電流高達(dá)0.7 A的應(yīng)用，輸入電壓范圍可達(dá)8至26 Vdc。輸出電壓Vout為16 Vdc @ 700 mA和輸入電壓Vin為13-26 Vdc時(shí)，能效可達(dá)72%至80%。

　　圖4：功率高達(dá)12 W的NCP3065降壓-升壓電路　　LED便攜背光應(yīng)用電源解決方案

　　白光LED和RGB三色LED廣泛應(yīng)用于小尺寸LCD面板和鍵盤(pán)的背光以及指示燈應(yīng)用。在手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)應(yīng)用中，高亮度LED還可用作閃光燈電源。這些應(yīng)用需要優(yōu)化的解決方案，不僅要能夠最大限度延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，同時(shí)還要最大程度減小PCB占用面積和高度。

　　在這類(lèi)LED背光應(yīng)用中，既可以采用線性穩(wěn)壓器，也可以采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，各有其優(yōu)勢(shì)。線性穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低、噪聲低、尺寸小、靜態(tài)電流低。而開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的能效較高，可達(dá)70~85%。安森美半導(dǎo)體根據(jù)用戶的應(yīng)用需求，提供多種類(lèi)型的解決方案。在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器解決方案方面，就同時(shí)提供電感型和電荷泵型這兩種類(lèi)型。具體而言，電感升壓驅(qū)動(dòng)器NCP5005 ， NCP5050具有高能效和高輸出電壓的優(yōu)勢(shì)，其能效高達(dá)90%以上，而且大多能夠驅(qū)動(dòng)多達(dá)5個(gè)串聯(lián)LED（輸出電壓達(dá)21 V）。此外，由于LED采用串聯(lián)連接，這種類(lèi)型的器件也具有理想的照明/電流匹配特性。由于無(wú)需電感，電荷泵型驅(qū)動(dòng)器NCP5602， NCP5612， NCP5623有助于造就小型緊湊的解決方案，而這對(duì)應(yīng)用中小尺寸LCD的便攜產(chǎn)品而言顯得猶為重要。這種類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)器配備低成本的電容和電阻，能夠造就成本更低的解決方案。這種驅(qū)動(dòng)器可以驅(qū)動(dòng)1至3個(gè)LED，適合于小型器件的背光應(yīng)用。

　　除了LCD，有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）這種新興顯示技術(shù)近年來(lái)也開(kāi)始應(yīng)用在便攜設(shè)備乃至中大尺寸平板電視之中。市場(chǎng)上最初出現(xiàn)的是無(wú)源矩陣OLED（PMOLED），由于其驅(qū)動(dòng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的原因，其顯示尺寸局限在1.8英寸及以下，常用于MP3播放器和手機(jī)副屏之中。更新的有源矩陣OLED（AMOLED）技術(shù)則沒(méi)有顯示尺寸方面的限制，它比LCD具有多項(xiàng)重要優(yōu)勢(shì)，如寬廣的視角、高對(duì)比度、極快的響應(yīng)時(shí)間和纖薄的厚度，這得益于它消除了背光的需要。AMOLED面板被用于手機(jī)的主顯示屏及MP3播放器等。

　　安森美半導(dǎo)體在市場(chǎng)上率先推出了專用的有源矩陣（AMOLED）面板穩(wěn)壓電源IC—NCP5810D。NCP5810D雙輸出直流-直流轉(zhuǎn)換器在1.75 MHz振蕩器頻率下整個(gè)電源能效高達(dá)83%。它具有極佳的線路瞬態(tài)抑制能力，在25 mA電流時(shí)線路瞬態(tài)電壓為5 mV。為了適應(yīng)AMOLED顯示屏纖薄的外形，該轉(zhuǎn)換器可轉(zhuǎn)換至1.75 MHz的高頻，可使用體積較小的電感器和陶瓷輸出電容器。其0.55mm厚的超薄封裝，使NCP5810D適用于最薄的便攜式產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。此外，它在關(guān)機(jī)模式下的斷電功能，將泄漏顯示電流限制在1微安，節(jié)約了關(guān)機(jī)狀態(tài)下的電池電源。NCP5810D還具有逐周期峰值電流限制和熱關(guān)機(jī)保護(hù)功能。 NCP5810D采用超薄的3.0mm×3.0mm×0.55mm LLGA-12封裝。

　　圖5：安森美半導(dǎo)體AMOLED穩(wěn)壓電源IC NCP5810D的功能框圖。

　　除了LCD背光和AMOLED電源應(yīng)用，安森美半導(dǎo)體還推出面向相機(jī)閃光應(yīng)用的LED驅(qū)動(dòng)IC，如NCP5680等。以NCP5680為例，這是一款帶超級(jí)電容（supercap）的雙LED閃光驅(qū)動(dòng)器，能夠以2.5 A或更高電流驅(qū)動(dòng)2個(gè)高亮度LED。它采用I2C控制，具有內(nèi)置閃光序列。它的感光功能在明亮環(huán)境下可以限制閃光時(shí)間，從而節(jié)省電能。這器件使用超級(jí)電容來(lái)支持音頻等其它大峰值電流的電路，還具有短路保護(hù)等保護(hù)功能。這器件于2008年7月開(kāi)始量產(chǎn)。

　　圖6：安森美半導(dǎo)體的超級(jí)電容LED驅(qū)動(dòng)器NCP5680的應(yīng)用示意圖。

　　總結(jié)

　　憑借著工作電壓低、能效高、色彩豐富、產(chǎn)生定向光、無(wú)汞等眾多優(yōu)勢(shì)，LED技術(shù)在建筑、交通、汽車(chē)、太陽(yáng)能、LCD背光、汽車(chē)和住宅照明等領(lǐng)域獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。作為全球領(lǐng)先的高能效電源解決方案供應(yīng)商，安森美半導(dǎo)體提供豐富的LED驅(qū)動(dòng)電源解決方案產(chǎn)品系列，滿足從高壓離線型AC-DC開(kāi)關(guān)電源到寬輸入范圍的中等電壓LED電源以及便攜產(chǎn)品背光和閃光驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的廣泛需求，并提供一些相關(guān)的參考設(shè)計(jì)，幫助客戶縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，加快產(chǎn)品上市進(jìn)程。