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        利用LED驱动器延长便携设备的电池寿命(图文)

        时间:2019-02-18 08:55:38来源:网络 作者:admin 点击:
        便携式产品制造商一直在寻找降低电力需求的方法以最大限度地延长电池寿命随着物联网的发展以及诸如移动电话等智能设备的普遍使用用于网络控制?#22270;?#25511;目的对提高电

        便携式产品制造商一直在寻找降低电力需求的方法以最大限度地延长电池寿命随着物联网的发展以及诸如移动电话等智能设备的普遍使用用于网络控制?#22270;?#25511;目的对提高电源效率的需求变得更加迫?#23567;?#20415;携式设备上的LED背光可以?#21152;?#25928;?#20302;?#24635;功率的很大一部分单独的LED背光驱动器可以使用高达40使其成为节能工作的主要目标

        采用各种技术来最小化背光功耗选择针对低功耗和高效?#24335;?#34892;优化的LED驱动器IC是一个明确的起点诸如环境光传感器和动态背光控制以及调光等技术可以为节省电池电量做出重要贡献

        利用LED驱动器延长便携设备的电池寿命

        图1动态背光控制使用调光以节省电池电量例如在黑暗中使用智能手机时

        本文将考虑通过高级设计和明智选择LED驱动器可以做出的贡献仔细研究的因素包括拓扑结构支持额外节能技术所需的特性以及它们对效率和电路尺寸的影响

        将参考Richtek RT9285升压转换器适用于单个电池的操作锂离子电池和德州仪器TI的LM3530电流模式升压转换器可驱动单串最多11个LEDLM3532和LM3697驱动三个LED串

        超低功耗和可穿戴设备带有电荷泵的低压差LDO稳压器如Richtek的RT9361是一种选择或降压 - 升压稳压器包括Intersil的RT6150A/B或ISL9111

        Boost是最佳

        恒流升压转换器通常被认为是为电池供电应用中用于显示器背光的LED供电的最佳节能设备有许多此类器件的供应商其中一些已经制作了一些有用的应用指南以帮助设?#36843;?#21592;最大限度地降低功耗并提高效率

        恒流转换器很重要因为LED需要用特定电流驱动保持特定的光输出升压转换器用于将输入电压升压至更高的输出电压德州仪器TI在其许多器件数据表中提供设计并在文章中提供降低背光功耗的整体方法 1

        通常文章指出电感式升压拓扑用于驱动串联运行的LED而开关电容器方法是并联LED架构的选择开关电容器装置往往限于固定数量的电压增益并且存在过度升压的风险但它们具有最小化所需外部元件数量的优点相反电感式升压转换器可以产生支持LED串所需的精确升压增益

        另一位电源管理专家Richtek在题为“电源管理简介 2 电感式升压转换器通过内部Mosfet开关对电感充电并在Mosfet开关关闭时通过整流器将电感放电至负载从电感器充电到放电的过渡将使电感器两端的电压反向从而使电压升高到高于VIN Mosfet开关的额定电流和升压比将决定最大负载电流Mosfet额定电压将决定最大输出电压能力在一些升压转换器中整流器集成为Mosfet以提供同步整流

        TI建议通过最小化Nmos电源开关的导通电阻和串联电阻来优化电感式升压转换器电感器然而与具有相同电感值的较大电感器相比较小电感器通常具有较高电阻增加升压开关频率可以允许使用较低值的电感器但也会增加开关损耗

        TI建议选择具有低正向导通电压VF的肖特基二极管将提高升压效率;虽然设?#36843;?#21592;被警告说低VF肖特基二极管通常比具有更高电压的二极管更大此外与串联背光驱动器相关的高占空比 80将最大限度地降低低VF二极管的影响因为器件仅在一小部分开关周期内导通

        在串联转换器中需要一个电流吸收器来控制通过每个LED串的电流为了进一步提高效率TI建议电流源调节电压应设置为略高于电流源的净空或压差电压的电平这可以防止由于输入电压的下降和/或输出电容的充电/放电周期引起的输出电压纹波引起的LED串中的电流变化

        动态背光

        对于耗电量大的便携式设备例如智能手机制造商越来越多地采用环境光传感器环境越暗显示器所需的光输出越少通过这种方式可以显着减少从电池汲取的电力 TI指出设?#36843;?#21592;可以设置五个亮度等级的用例对应于阳光户外阴天室内明亮昏暗的房间和夜晚亮度水平可以设置为100至50相当于LED驱动电流从25 mA降至12.5 mA

        另一种选择是建立用户可调节的显示亮度选项鼓励用户确定他或她在显示亮度和电池寿命之间的?#20180;?#28982;而最近设计师开发了动态或内容调整的背光控制功能在这?#26234;?#20917;下亮度级别取决于所显示信息的类型例如在观看视?#30340;?#23481;时动态背光控制器可以自动调节亮度等级以节省电力不可避免地会对图像质量产生影响但设?#36843;?#21592;可以确定降低功耗和保持图像质量之间的最佳点

        在所有这些情况下LED驱动器应提供灵活的调光支持需要控制输出电流从而控制LED光输出提供不同的调光技术包括模拟和PWM调光

        功能和权衡

        虽然有大量基于升压的LED驱动器可供选择但选择取决于应用的性?#30465;?Richtek总结?#25628;?#25321;LED驱动器的关键参数输入电压LED串电压和LED串电流单/多串LED和调光要求 TI强调了在性能折衷方面需要关注的关键规格即开关频率和电感值/尺寸容源电子网为你提供技术支持本站网址www.qj5v.com

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