LED驱动电路

正如晶体管更换真空管前一代前,另一个固态设备-LED - 更换玻璃容器中的其他电气部件 - 白炽灯和荧光灯。LED提供与这些传统光源相同的优点,晶体管在管上进行:体积小,可靠性高,维护低,震动和振动的免疫力,效率高。LED还具有快速切换时间和纯色调,允许精确控制亮度和颜色。HAITZ的法律,这些法律规定,每十年的每个LED腔的成本降低了90%,意味着每年更多的应用程序变得可行。雷竞技最新网址

然而,尽管近年来取得了所有进展,但LED具有几个固有的局限性。本文介绍LED驱动电路如何充分利用LED的优点,最大限度地减少其弱点,并简化系统设计。

来自一个制造商的单个LED类型可以从单位到亮度,颜色和正向电压的单位相差。亮度范围(发光效率)可以高达5:1甚至10:1。由于过程变化如此大,制造商经常箱(分类)分别为效力,颜色和正向电压的几种LED。甚至可以看到箱内的变化,因为箱宽度大约在箱中间点的40%。为了限制这些关键特性的传播,用户通常会从一个来源购买LED,但这样做会带来供应风险。

与单个设备类型的单位之间的变化相比,从一个制造商之间,来自不同制造商的LED和不同类型的LED之间的LED之间存在更大的变化(例如,不同的颜色)。

此外,温度显着影响LED颜色和功效。由于这些参数在琥珀色和红色LED中更换了更多,而不是蓝色和绿色LED,因此色彩平衡在全彩色显示器和色彩混合照明中变化。对于在显示和照明中的平衡,稳定的颜色,系统必须提供初始校准和持续重新校准或补偿温度效果。A6281功能框图

除了这些处理变化和温度效果之外,某些参数也随工作电流而变化。随着电流的增加,红色和黄色LED的峰值波长增加,但蓝色和绿色LED的降低。而且,发光功效不是线性的,但随着电流的增加而滚动。因此,最好通过在不同占空比下切换LED来保持LED电流常数,并改变亮度。脉冲宽度调制(PWM)和类似的技术经常用于控制亮度而不改变波长。

PWM调光范围是最亮至二模光值的比率,其等于PWM周期与最小脉冲宽度的比率。在色混合应用中,组件颜色的调光比雷竞技最新网址的组合决定了可以显示的色调的数量。例如,Allegro™A6281每LED通道具有10位PWM,允许1,024亮度。对于红色/绿色/蓝色像素,有1,0243个,或超过10亿,颜色组合。

PWM重复率应比眼睛更快,一般至少为200 Hz。对于可以雷竞技最新网址拍摄或拍摄显示的应用,PWM周期必须短于相机的曝光时间。这可以是2毫秒或更少,对应于500 Hz或更高的重复率。每个PWM间隔中的1,024个时隙,时钟必须为500 kHz或更大。A6281具有内部时钟,可在800 kHz下运行,或者可以在外部计时到最多5 MHz。

最后,LED随着年龄而有所不同。虽然LED将持续50,000至100,000小时,但随着模具的降解和密封剂失去透明度,它们的亮度将逐渐减小。在白色LED中,磷光体也降低,减少亮度并导致颜色移位。由于不同颜色的不同颜色由不同的材料产生,因此由于LED失去亮度,颜色平衡变化。使用来自光传感器的反馈的闭环系统随时间增加驱动电流可以补偿由老化引起的变化以及执行初始校准并补偿温度效果。

通常希望执行校准,该校准不经常地完成,分别刷新快速改变的图像数据。A6281具有单独的寄存器来保存图像数据,该图像数据控制脉冲宽度调制器和校准数据,该校准数据控制调整LED电流的7位D / A转换器。因此,可以根据需要独立于显示LED的图像数据,根据需要将颜色平衡和日/夜/夜光度设定。

在大型分布式系统中,例如建筑物外观显示器,可能难以在整个系统上路由时钟信号。在每个像素上集成本地PWM振荡器简化了系统设计。由于像素PWM时钟不同步,因此总峰值电流小于同步系统中的总峰值电流。如果需要同步驱动程序,则可以通过单个外部信号进行计时的A6281S字符串。

在大型建筑物尺寸的系统中,从一个像素到下一个像素的距离可以是米或更长时间。A6281具有将数据和控制信号进行再生到电缆上的下一个像素的缓冲区。这些功能允许数百米的电缆运行。

A6281简化系统设计的其他功能是:
  • 一个集成的5V逻辑稳压器,从LED电源掉下电压,最高可达17 V.较高的LED电源电压允许每种颜色的多个LED堆叠以进行额外亮度。
  • 小封装尺寸:3毫米x 3 mm qfn。
  • 宽温度范围(-40至+85℃)加热关闭。
  • 更多的电流(每条通道150 mA)比其他3通道驱动器在白天的完全可见性。

A6281是现代LED驱动器的领先示例,其精确控制LED,并帮助补偿其温度,老化和工作电流的变化。在LED继续进展时,寻找司机的更多进步。


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