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led驅(qū)動電源范文第1篇

（①海南大學(xué)應(yīng)用科技學(xué)院，儋州 571730；②賽迪顧問股份有限公司，北京 100048）

摘要： 提出了一種基于PWM（脈沖寬度調(diào)制）控制芯片的小功率led驅(qū)動電源的原理框架。采用FAN7554芯片作為主控制器，設(shè)計了一款輸出功率達(dá)30W的反激式LED驅(qū)動電源，其輸出電壓為33V，輸出電流為0.9A，可為30只功率為1W的LED管采用10串3并混聯(lián)方式組成的LED陣列提供驅(qū)動電源，并分析所設(shè)計LED驅(qū)動電源的基本原理。該LED驅(qū)動電源經(jīng)過一系列的電氣測試，并在實(shí)際運(yùn)行中得到比較滿意的結(jié)果，具有進(jìn)入小功率LED照明市場的能力，且對設(shè)計高性能、低成本的小功率LED驅(qū)動電源具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 ： 脈沖寬度調(diào)制；FAN7554；反激式；LED驅(qū)動電源

中圖分類號：TN6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）17-0104-03

基金項(xiàng)目：海南大學(xué)應(yīng)用科技學(xué)院（儋州校區(qū)）?；鹳Y助項(xiàng)目（Hyk-1515）。

作者簡介：高家寶（1987-），男，海南樂東人，碩士，助教，研究方向?yàn)殚_關(guān)電源電路模型研究及其應(yīng)用。

0 引言

LED作為新型綠色環(huán)保光源，具有亮度高，發(fā)光效率高，壽命長以及工作電壓低等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景，但是LED照明中的驅(qū)動電路部分卻是目前制約其發(fā)展的一個重要瓶頸之一[1-3]。為了LED管穩(wěn)定的發(fā)光，需要設(shè)計出LED恒流恒壓驅(qū)動電源。本設(shè)計利用FAIRCHILD公司的FAN7554作為PWM控制器，設(shè)計了一款輸出電壓范圍為33V~37V，輸出電流0.9A的30W LED驅(qū)動電源。通過對其EMI（電磁干擾）濾波電路、PWM控制電路、反饋控制電路、反激式變換電路、各種保護(hù)功能電路等進(jìn)行設(shè)計和制作，成功地實(shí)現(xiàn)了反激式LED驅(qū)動電路，該驅(qū)動電源具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、節(jié)能高效和穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。

1 LED驅(qū)動電源的組成

本文設(shè)計的LED恒流驅(qū)動電路的工作原理框圖如圖1所示。它主要由輸如EMI濾波電路、PWM控制電路、反激變換電路、光耦反饋電路、電流環(huán)恒流控制電路、保護(hù)電路等組成。交流電輸入經(jīng)EMI濾波電路及整流濾波電路后，由光耦的反饋信號調(diào)整PWM控制電路輸出的脈沖信號寬度，從而對濾波之后的輸入信號大小進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，再通過反激式變換電路進(jìn)行電壓變換。以電流型PWM控制芯片F(xiàn)AN7554為控制器件組成的恒流恒壓控制電路，將電流取樣信息和電壓采樣信息分別經(jīng)電流比較器處理后由光耦反饋至變換級驅(qū)動端，實(shí)現(xiàn)電流電壓控制調(diào)節(jié)，最終提供穩(wěn)定電流和穩(wěn)定電壓，驅(qū)動LED負(fù)載。在保護(hù)電路方面主要有浪涌保護(hù)、欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)和高頻MOS管保護(hù)等。

2 LED驅(qū)動電源電路設(shè)計及原理分析

2.1 核心元件概述

FAIRCHILD公司提供的FAN7554芯片集成了一個固定頻率的電流模式控制器。圖2為FAN7554芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，該芯片具備軟啟動、通斷控制、過載保護(hù)、過壓保護(hù)、過流保護(hù)和欠壓鎖定等功能，這為外圍電路簡單、成本低廉的LED驅(qū)動電源電路設(shè)計方案提供了所需要的一切。芯片沒有集成高頻MOS管，在設(shè)計時需要與獨(dú)立高頻MOS管組成實(shí)現(xiàn)PWM控制電路，這極大方便了設(shè)計者進(jìn)行調(diào)試與維修，這主要是因?yàn)樵O(shè)計者一般會對LED驅(qū)動電源中的高頻MOS管的PWM信號進(jìn)行觀察和測試，且LED驅(qū)動電源工作時高頻MOS管損壞的概率較大。

圖3為LM358雙運(yùn)算放大器的引腳功能圖，其內(nèi)部包括有兩個獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器。LM358的主要特性有：直流電壓增益高達(dá)100dB；單位增益頻帶寬約1MHz；單電源電壓范圍寬為3~30V。這些特性決定了LM358適合于LED驅(qū)動電源的誤差放大電路的設(shè)計。

2.2 基于FAN7554芯片的30W LED驅(qū)動電源電路設(shè)計

根據(jù)LED驅(qū)動電路的原理框圖，設(shè)計了如圖4所示的基于FAN7554芯片的30W LED恒流恒壓驅(qū)動電源的電路原理圖，該驅(qū)動電源LED負(fù)載采用30只功率為1W的LED管進(jìn)行10串3并混聯(lián)方式組成的LED陣列，組內(nèi)所有的LED管電壓額定值為33V、電流額定值為0.9A，光功率約為30W，設(shè)計要求LED驅(qū)動電源效率大于80%，則電源輸入功率約為37.5W。考慮到小功率LED驅(qū)動電源對功率因數(shù)不做要求，在低成本設(shè)計的前提下本設(shè)計沒有采用無源功率因數(shù)校正電路。

2.3 基于FAN7554芯片的30W LED驅(qū)動電源電路原理分析

①LED驅(qū)動電路的電源。

LED驅(qū)動電源的供電電源是220V/50Hz交流電。

②浪涌保護(hù)電路。

采用保險絲F1、負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RY1、RY2、電阻R21、R22和電容C16設(shè)計浪涌保護(hù)電路。當(dāng)滿載開機(jī)時，C6電壓不能突變，相當(dāng)于短路，導(dǎo)致輸入電壓很大。而熱敏電阻在冷態(tài)時電阻很大，可起到限制輸入浪涌電流的作用。在電源接入端加入防止浪涌保護(hù)電路，主要是用來防止由于雷電過電壓和操作過電壓等瞬態(tài)過電壓，造成LED驅(qū)動電路核心器件的損壞。

③EMI濾噪電路。

采用電感L3、電容C13、C7和C8設(shè)計EMI濾噪電路，主要是為了濾除共模和差模噪聲，并提供放電回路。

④整流電路。

采用DB107設(shè)計橋式整流電路，將雙相輸入交流電轉(zhuǎn)換成單相交流電。

⑤前端電感電容復(fù)式濾波電路。

采用電容C6、C3和電感L1設(shè)計電感電容復(fù)式濾波電路，不僅起到過濾噪聲的作用，同時還起到將單相交流電轉(zhuǎn)換成紋波較小的直流信號的作用。

⑥過壓保護(hù)和欠壓保護(hù)電路。

FAN7554芯片的電源主要來源于由變壓器T1的6號管腳和1號管腳組成的次級線圈，在芯片電源管腳與模擬地之間反向接入穩(wěn)壓二極管D9，起到過壓保護(hù)作用，從而保證芯片的電源電壓不高于18V。當(dāng)次級線圈供電不足時，由R2電阻和R5電阻組成的欠壓保護(hù)電路，芯片電源直接由整流后的直流電源提供電源，實(shí)現(xiàn)了欠壓保護(hù)功能，從而保證芯片的電源電壓不低于18V。

⑦高頻MOS管保護(hù)電路。

采用電阻R3、電容C2和二極管D6設(shè)計高頻MOS管保護(hù)電路。當(dāng)高頻MOS管截止時，如果不是高頻MOS管保護(hù)電路為電感所存儲的電磁場能量提供泄放回路，那么電感所存儲的電磁場能量將直接注入高頻MOS管，從而在MOS管上產(chǎn)生過大的電壓應(yīng)力，甚至損壞MOS管[4，5]。

⑧LED負(fù)載電源電路。

在變壓器T1和MOS管完美配合工作下，實(shí)現(xiàn)了將輸入電能量耦合至LED負(fù)載端和恒壓恒流電路兩部分電路中。LED負(fù)載的電能量由變壓器T1的12號管腳和9號管腳組成的次級線圈提供，為了防止負(fù)載的電流回流至次級線圈，在次級線圈的12號管腳和LED負(fù)載之間正向并聯(lián)接入二極管D2和二極管D4。可是為了防止加在D2和D4并聯(lián)電路兩端的電壓過大而損壞它們，因此在D2和D4的并聯(lián)電路兩端并聯(lián)上由R1和C1組成的串聯(lián)電路；LED負(fù)載端的電感電容復(fù)式濾波電路由電容C4、C5、電阻R4和電感L2組成，不僅起到濾除噪聲的作用，而且還起到了將單相交流電轉(zhuǎn)換為紋波較小的直流電的作用。

⑨反饋控制電路。

為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的LED驅(qū)動電源，加入了電壓采樣和電流采樣電路，通過LM358雙運(yùn)放將所采樣的電壓值、電流值與相應(yīng)的基準(zhǔn)電壓值、基準(zhǔn)電流值相比較后轉(zhuǎn)換為誤差量，該誤差量通過光耦器件PC817反饋至FAN7554芯片的反饋管腳達(dá)到調(diào)整高頻MOS管脈沖寬度的目的，從而實(shí)現(xiàn)對LED負(fù)載的輸出電壓、電流調(diào)節(jié)[6，7]。

3 總結(jié)

本文提出了一種基于PWM控制芯片的小功率LED恒流恒壓驅(qū)動電源的電路架構(gòu)，并利用FAIRCHILD公司的PWM芯片F(xiàn)AN7554作為主控制器，設(shè)計了一款功率達(dá)30W的反激式LED驅(qū)動電源，其輸出電壓為33V，輸出電流為0.9A，可為30只功率為1W的LED管采用10串3并混聯(lián)方式組成的LED陣列提供驅(qū)動電源。通過對其EMI（電磁干擾）濾波電路、PWM控制電路、反饋控制電路、反激式變換電路、各種保護(hù)功能電路等進(jìn)行設(shè)計和測試，通過對其EMI（電磁干擾）濾波電路、PWM控制電路、反饋控制電路、反激式變換電路、各種保護(hù)功能電路等進(jìn)行設(shè)計和測試，結(jié)果表明其恒流效果好，輸出電壓紋波低，成功實(shí)現(xiàn)了該反激式LED驅(qū)動電源，這對設(shè)計高性能、低成本的小功率LED驅(qū)動電源具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2]蔣明剛，楊潔翔，范榮.新型LED燈具在室內(nèi)照明中的應(yīng)用[J].科技資訊，2012（15）：244.

[3]付佳.升壓型雙模式PWM LED驅(qū)動芯片設(shè)計[D].浙江大學(xué)，2007.

[4]劉松，張龍，王飛，等.開關(guān)電源中功率MOSFET管損壞模式及分析[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2013，39（3）：64-66.

[5]陳菊華.避免MOS管在測試時受EOS損壞的方法[J].電子與封裝，2007，7（8）：17-20.

led驅(qū)動電源范文第2篇

【關(guān)鍵詞】LED照明；驅(qū)動電源技術(shù)；可調(diào)光強(qiáng)度；節(jié)能

1 引言

LED照明以其發(fā)光效率高，使用壽命長，亮度控制簡單和環(huán)保的優(yōu)勢，迅速受到廣大用戶的歡迎。作為新型的節(jié)能光源，LED燈具會逐步地取代傳統(tǒng)的白熾燈泡。LED照明的不斷普及對調(diào)光和控制技術(shù)提出了越來越高的要求。當(dāng)前用戶主要關(guān)心的是，LED燈具必須要使用安全、重量輕、壽命長、不影響用戶健康，并可適用于現(xiàn)有的調(diào)光設(shè)備以及可以承受的價格。并且LED照明燈具調(diào)節(jié)亮度功能的調(diào)光器目前在LED照明上顯得十分的重要，也是目前LED燈具和顯示屏等必須注重的環(huán)節(jié)。如今LED照明燈具已經(jīng)成為21世紀(jì)新型的主流技術(shù)，標(biāo)志之一就是大量LED照明燈具標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的陸續(xù)出臺。目前照明既要用針對白熾燈的調(diào)光器來實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制功能，又要實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)性能，因此對目前的LED驅(qū)動電源設(shè)計提出了更高的要求，是否兼容白熾燈的調(diào)光系統(tǒng)，是否滿足新的數(shù)字化調(diào)光系統(tǒng)的需求等，這些都是以后我們在LED驅(qū)動電源設(shè)計是必須解決的問題。

2 LED調(diào)光技術(shù)分析

隨著照明燈具的飛速發(fā)展，用戶對照明燈具智能化程度的要求越來越高，希望通過智能化調(diào)光能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，而LED的可控性特點(diǎn)非常好的順應(yīng)了市場的需求，可以做多種調(diào)光方式滿足不同用戶的各種需求，以下我們簡單分析目前大量應(yīng)用的幾種LED調(diào)光技術(shù)。

2.1 （TRIAC）可控硅調(diào)光技術(shù)

普通的白熾燈和鹵素?zé)敉ǔ２捎每煽毓鑱碚{(diào)光。因?yàn)榘谉霟艉望u素?zé)羰且粋€純阻器件，它不要求輸入電壓一定是正弦波，因?yàn)樗碾娏鞑ㄐ斡肋h(yuǎn)和電壓波形一樣，所以不管電壓波形如何偏離正弦波，只要改變輸入電壓的有效值，就可以調(diào)光。采用可控硅就是對交流電的正弦波加以切割而達(dá)到改變其有效值的目的。負(fù)載是和可控硅開關(guān)串聯(lián)的?？煽毓枵{(diào)光電路的原理圖和波形圖如圖1所示：

改變可變電阻的分壓比就可以改變其導(dǎo)通角，從而實(shí)現(xiàn)改變其有效值的目的。通常這個電位器帶一個開關(guān)，接在n的輸入端，用于開關(guān)燈。

LED燈要想實(shí)現(xiàn)可調(diào)光，其電源必須能夠分析可控硅控制器的可變相位角輸出，以便對流向LED的恒流進(jìn)行單向調(diào)整。在維持調(diào)光器正常工作的同時做到這一點(diǎn)非常困難，往往會導(dǎo)致性能不佳。問題可以表現(xiàn)為啟動速度慢，閃爍、光照不均勻，或在調(diào)整光亮度時出現(xiàn)閃爍。此外，還存在元件間不一致以及LED燈發(fā)出不需要的音頻噪聲等問題。這些負(fù)面情況通常是由誤觸發(fā)或過早關(guān)斷可控硅以及LED電流控制不當(dāng)?shù)纫蛩毓餐斐傻摹Ｕ`觸發(fā)的根本原因是在可控硅導(dǎo)通時出現(xiàn)了電流振蕩?？煽毓鑼?dǎo)通時，AC市電電壓幾乎同時施加到LED燈電源的LC輸入濾波器，施加到電感的電壓階躍會導(dǎo)致振蕩。如果調(diào)光器電流在振蕩期間低于可控硅電流，可控硅將停止導(dǎo)電?？煽毓栌|發(fā)電路充電，然后重新導(dǎo)通調(diào)光器。這種不規(guī)則的多次可控硅重啟動，可使LED燈產(chǎn)生不需要的音頻噪聲和閃爍。設(shè)計更為簡單的 EMI濾波器有助于降低此類不必要的振蕩。要想實(shí)現(xiàn)成功調(diào)光，輸入EMI濾波器電感和電容還必須盡可能地小。

2.2 脈沖寬度調(diào)制（PWM）調(diào)光技術(shù)

脈沖寬度調(diào)制（PWM）調(diào)光是經(jīng)過調(diào)節(jié)使驅(qū)動電流呈方波狀，其脈沖寬度可變，經(jīng)過對脈沖寬度的調(diào)制轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)制LED燈連續(xù)點(diǎn)亮的時間，也同時轉(zhuǎn)變了輸入功率，從而到達(dá)節(jié)能、調(diào)光的目標(biāo)。頻率跟平常一樣大概在200Hz～10KHz；因?yàn)槿说难劬σ曈X的滯后性，不會感覺得到光源在調(diào)光過程中產(chǎn)生的閃耀現(xiàn)象

led驅(qū)動電源范文第3篇

    由于LED加工制造的特殊性,導(dǎo)致不同的生產(chǎn)廠家甚至同一個生產(chǎn)廠家在同一批產(chǎn)品中所生產(chǎn)的LED的電流、電壓特性均有較大的個體差異?，F(xiàn)以大功率1W白光LED典型規(guī)格為例,按照LED的電流、電壓變化規(guī)律來做簡要說明,一般1W白光應(yīng)用正向電壓為3.0-3.6V左右,也就是說,當(dāng)標(biāo)稱為1W的LED在流過350毫安電流時,它兩端的電壓可能在3.1V,也可能在3.2V或3.5V也可能是其它值,為保證1WLED的壽命,一般LED生產(chǎn)廠家建議燈具廠用350mA的電流去驅(qū)動,當(dāng)通過LED兩端的正向電流達(dá)到350毫安后,LED兩端的正向電壓很小的增加,都會使LED正向電流大幅度的上升,使LED溫度成直線上升,從而加速LED光衰,使LED的壽命縮短,嚴(yán)重時甚至燒壞LED。由于LED的電壓、電流變化的特殊性,因此對驅(qū)動LED的電源提出了嚴(yán)格要求。

    有些廠家擔(dān)心LED電源驅(qū)動板選用電解電容會影響電源的壽命,其實(shí)是一種誤解,比如:如果選用105度,壽命為8000小時的高溫電解電容,根據(jù)通行的電解電容壽命估算方式“每降低10度,壽命增加一倍”,那么它在95度環(huán)境下工作壽命為16000小時,在在85度環(huán)境下工作壽命為32000小時,在75度環(huán)境下工作壽命為64000小時,如果實(shí)際工作溫度更低,那么壽命會更長!由此看來,只要選用高品質(zhì)的電解電容對驅(qū)動電源的壽命是沒有什么影響的!

    采用LED恒流電源來給LED燈具供電,由于在電源工作期間都會自動檢測和控制流過LED的電流,因此,不必?fù)?dān)心在通電的瞬間有過高的電流流過LED,也不必?fù)?dān)心負(fù)載短路燒壞電源。

led驅(qū)動電源范文第4篇

摘要: 傳統(tǒng)的背光源采用的是CCFL，色彩還原性差，含有對人體有害的汞蒸汽。LED背光源是一種新型的背光源，色彩還原性好，壽命長；不含汞，有利于環(huán)境保護(hù)。本文設(shè)計的直下式LED背光源，單燈電流可精確控制，光學(xué)效果良好，支持PWM調(diào)光。中尺寸、大尺寸LED背光源均可借鑒使用。

關(guān)鍵詞:發(fā)光二極管背光;冷陰極熒光燈;色彩還原性;單片機(jī)

中圖分類號：TN141 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

The Driving Circuit Design of a Direct Illumination-type LED Backlight

LI Xiu-zhen1,ZHANG Kai-liang2,Ma Li2,XU Yan-wen2

(1.Beijing BOE CHATANI Electronics Co.,Ltd.,Beijing 100176,China;2.BOE Technology Group CO.,Ltd.,Beijing 100016,China)

Abstract：CCFL is used in the traditional backlight, which has bad color gamut and contains hydrargyrun steam which is harmful to human body. As a new kind of backlight, LED backlight has better color gamut, longer life-span; and is friendly to environmental. It also does not containhydrargyrun. A direct illumination-type LED backlight is designed in this paper, which has a goodoptical effect, and can be adjusted by PWM. Each LED can be controlled separately in this design. This paper can also be used for the design of medium-sized and large size LED backlight.

Key Word：LED Backlight;CCFL;color gamut;single-chip microcomputer

引言

LCD顯示器自身并不發(fā)光，為了可以清楚的看到LCD顯示器的內(nèi)容，需要一定的白光背光源[1]。背光源是存在于液晶顯示（LCD）顯示器內(nèi)部的一個光學(xué)組件，由光源和必要的光學(xué)輔助部件構(gòu)成。傳統(tǒng)的LCD背光源采用的是冷陰極熒光燈（CCFL），色彩還原性差，含有對人體有害的汞蒸汽。LED背光源色彩還原性好、壽命長；不含汞，有利于環(huán)境保護(hù)。LED背光源的色彩還原性可以達(dá)到NTSC (National Television System Committee)標(biāo)準(zhǔn)的105%甚至120%以上。而一般CCFL燈管，僅能提供NTSC標(biāo)準(zhǔn)的72%[2]。就驅(qū)動電路而言，傳統(tǒng)的CCFL背光，驅(qū)動線路十分復(fù)雜，要求上千伏特的驅(qū)動電壓，利用專門的逆變器才能驅(qū)動起來。而LED可以低電壓工作，控制較為方便。LED的諸多優(yōu)點(diǎn)使得LED背光方案備受關(guān)注[3][4]。

本文所設(shè)計的直下式LED背光源，每四顆白燈中間有一顆RGB三合一的LED。經(jīng)測試，所設(shè)計的LED背光系統(tǒng)，單燈電流精確可控，光學(xué)效果良好，支持PWM調(diào)光。

1 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計

本文利用單片機(jī)作為LED的控制核心器件，選用專用驅(qū)動IC，實(shí)現(xiàn)整個LED背光的靜態(tài)顯示。硬件整體設(shè)計框圖如圖1所示。驅(qū)動芯片共有16通道，每個通道控制一個LED芯片。驅(qū)動芯片采用級聯(lián)方式。設(shè)計中，利用單片機(jī)產(chǎn)生PWM方波對LED進(jìn)行亮度控制。單片機(jī)處理緩存管理、亮度和點(diǎn)校正數(shù)據(jù)的輸出。DC/DC模塊給各模塊供電。通過給接口提供電源、產(chǎn)生驅(qū)動指令信號，來點(diǎn)亮LED。

1.1 LED陣列及電源模塊設(shè)計

LED陣列由45顆白燈和32顆RGB三合一燈組成。圖2為LED陣列的分布圖。白燈和RGB燈由不同的驅(qū)動芯片進(jìn)行單獨(dú)驅(qū)動。每顆LED芯片單獨(dú)驅(qū)動。

電源模塊如圖1所示。電源模塊（DC/DC）采用Buck轉(zhuǎn)換器將12V電源轉(zhuǎn)換成各個模塊所需電源。整個系統(tǒng)需要3.5V、5V、10V和12V的電源。RGB三合一燈需要3.5V電壓；白燈需要10V電壓；MCU需要提供5V的電源電壓。整個系統(tǒng)輸入電壓12V，此電壓由外部電源轉(zhuǎn)換器提供。

1.2 驅(qū)動芯片特性

驅(qū)動芯片具有點(diǎn)校正和灰階調(diào)光的特點(diǎn)。共有16通道，每通道都可實(shí)現(xiàn)對LED的恒流驅(qū)動，每通道最大驅(qū)動能力80mA，每個通道可以通過PWM方式根據(jù)內(nèi)部亮度寄存器的值進(jìn)行4,096級亮度控制，內(nèi)部每個通道亮度寄存器的長度是12位，另外，每個通道LED的驅(qū)動電路由內(nèi)部6位的點(diǎn)校正寄存器的值進(jìn)行64級控制，而且驅(qū)動電流的最大值可通過片外電阻設(shè)定。圖3為驅(qū)動芯片的結(jié)構(gòu)框圖。（GS移位寄存器為亮度移位寄存器，DC移位寄存器為點(diǎn)校正移位寄存器。）

1.3各種控制信號

MCU通過SIN、MODE、XLAT、SCLK、GSCLK和BLANK接口控制驅(qū)動IC，從而控制LED陣列。

SIN為串行數(shù)據(jù)輸入；

MODE為多功能輸出端子，當(dāng)MODE=0時，處于GS模式(亮度信號輸入模式)，當(dāng)MODE=1時，處于DC模式（點(diǎn)校正信號輸入模式）；

SCLK為串行數(shù)據(jù)移位時鐘,在每個SCLK的上升沿，當(dāng)MODE=0輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)移入和移出內(nèi)部192位（16通道×12）的亮度串行移位寄存器，當(dāng)MODE=1輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)移入和移出內(nèi)部96（16通道×6）位的點(diǎn)校正串行移位寄存器；

XLAT為數(shù)據(jù)鎖存端子。在XLAT的上升沿，如果MODE=0，亮度串行移位寄存器鎖存到亮度控制寄存器，隨機(jī)控制亮度PWM輸出，如果MODE=1，點(diǎn)校正串行移位寄存器鎖存到點(diǎn)校正控制寄存器，控制電流的輸出；

GSCLK為PWM控制的參考時鐘；

BLANK為清零端子。當(dāng)BLANK=1,所有的輸出通道清零，GS計數(shù)器復(fù)位。當(dāng)BLANK=0時，所有的輸出通道由GSCLK控制；

SOUT為串行數(shù)據(jù)輸出。驅(qū)動芯片間通過SOUT-SIN管腳級聯(lián)。

2 軟件程序設(shè)計

整個單片機(jī)控制LED的顯示程序用C語言編寫，主程序包括：單片機(jī)初始化、亮度移位寄存器和點(diǎn)校正移位寄存器數(shù)組初始化、單片機(jī)通過SPI模式與驅(qū)動芯片通信。主程序流程圖如圖4所示。單片機(jī)初始化包括輸入輸出端口定義、關(guān)閉看門狗、時鐘初始化、端口初始化，以及定時器和中斷的初始化設(shè)置。

兩個二維數(shù)組分別傳送GS數(shù)據(jù)和DC數(shù)據(jù)。兩層嵌套循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)。GSCLK在驅(qū)動芯片工作期間一直提供時鐘。MODE=0，GSCLK計數(shù)，當(dāng)其輸出4,096個脈沖后，也即12位的每通道驅(qū)動芯片的亮度值通過并/串轉(zhuǎn)換后輸出，輸出亮度后置MODE=1，從DC寄存器讀取6位點(diǎn)校正數(shù)據(jù)，并/串轉(zhuǎn)換后輸出，這樣完成了一個通道數(shù)據(jù)的輸出，將一行對應(yīng)所有的通道數(shù)據(jù)輸出完畢后，BLANK輸出一個脈沖，使整個驅(qū)動芯片復(fù)位。從MCU到驅(qū)動芯片的數(shù)據(jù)傳送過程中，驅(qū)動芯片所有輸出關(guān)閉，即BLANK=1。BLANK置高電平后，輸出關(guān)閉。GS計數(shù)復(fù)位。

3 LED背光系統(tǒng)

本文所設(shè)計的LED背光源是直下式結(jié)構(gòu)。主要包括：LED燈、驅(qū)動板、膜材、底反射片，邊框、上框架。每四顆白燈中間有一顆RGB三合一的LED。膜材結(jié)構(gòu)為：一層擴(kuò)散片一層BEFⅢ+一層DBEF。背光源的色坐標(biāo)為（0.29，0.28）,亮度為9,000nit，均齊度90%，色彩還原性達(dá)到105%@CIE1976。LED間電流匹配度可達(dá)1.5%。經(jīng)測試，本文所設(shè)計的LED背光系統(tǒng)，單燈電流精確可控，光學(xué)效果良好，支持PWM調(diào)光。圖5為點(diǎn)亮后的LED背光源。

4 結(jié) 論

設(shè)計了一種基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)直下式LED背光源靜態(tài)顯示的方法。針對其功能和特性，解決了相關(guān)部分的電路設(shè)計，并在所開發(fā)的系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)光。實(shí)驗(yàn)證明：該系統(tǒng)單燈電流精確可控，光學(xué)效果良好。中尺寸、大尺寸LED背光源均可借鑒使用。

參考文獻(xiàn)

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led驅(qū)動電源范文第5篇

【關(guān)鍵詞】開關(guān)電源；LDO；OLED

1 引言

有機(jī)電激發(fā)光二極管（Organic LightEmitting Diode，OLED）由于同時具備自發(fā)光，不需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程較簡單等優(yōu)異特性，被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)。OLED由非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板構(gòu)成。當(dāng)有電荷通過時這些有機(jī)材料就會發(fā)光。由于OLED具有以上特點(diǎn)，近年來，在手持紅外設(shè)備的顯示組件中，OLED已經(jīng)廣泛的取代了原有的CRT顯示組件。

2 顯示驅(qū)動板原理介紹

OLED顯示組件由OLED屏及顯示驅(qū)動板組成，OLED顯示屏采用北方光電的SVGA060顯示屏，該顯示屏具有視頻格式自動檢測、自動增益控制等特性。輸出分辨率為768×576，支持單色或彩色信號。由于顯示屏是數(shù)字視頻接口，而紅外熱像儀輸出的是模擬視頻信號，顯示驅(qū)動板的主要作用是對熱像儀輸出的視頻信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并提供顯示板工作所需的電源及控制串口。

3 基于TPS65053的顯示驅(qū)動電路電源的改進(jìn)

原OLED驅(qū)動板視頻AD采用TI公司的ADV5150，單片機(jī)采用SiliconLab公司的C8051F330。電源部分，由于該系統(tǒng)需要5V，3.3V，1.8V3個數(shù)字電源，而熱像儀給出的輸出電源只有5V，原設(shè)計中考慮到電源紋波對顯示效果的影響，對5V到3.3V和1.8V的轉(zhuǎn)換采用LT公司的微封裝LDO――LT1761ES53.3和LT1761ES51.8，顯示驅(qū)動板的單板電流為70mA左右，加上OLED屏，總電流為100mA左右，一套OLED顯示組件的功耗為500mW左右。當(dāng)今手持設(shè)備趨于小型化、低功耗化，這樣的功耗是比較大的。因此，考慮采用開關(guān)電源來代替LDO，完成5V到3.3V和1.8V的變換，因開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率很高，如TI公司生產(chǎn)的TPS65053，其效率可達(dá)92%以上，可有效降低顯示組件的功耗。TPS65053內(nèi)部集成2路開關(guān)電源，輸入電壓最大值為6V，兩路DCDC可分別提供1A的驅(qū)動能力，集成度高，單片面積小，非常適合顯示驅(qū)動電路的使用。TPS65053的電源設(shè)計如圖2所示。

4 電源輸出紋波的壓制

考慮到輸出紋波對顯示效果的影響，需設(shè)計電路對輸出電壓的紋波進(jìn)行壓制。受制于驅(qū)動板的實(shí)際板尺寸（26*26mm），采用輸出電容加三端濾波器進(jìn)行電源濾波，因TPS65053本身的設(shè)計原理限制，該電源的輸出紋波本身就比較小，而對輸入紋波有較大的影響，為防止其影響輸入的5V，故在輸入端也增加三端濾波器及磁珠，以抑制紋波。

5 實(shí)驗(yàn)效果

通過制板實(shí)驗(yàn)，使用開關(guān)電源的顯示驅(qū)動電路的單板電流為35mA左右，整套OLED顯示組件的總電流降至57mA左右，總功耗為285mW左右，相比于原顯示組件，功耗降低了約1/2。因電路設(shè)計合理，紋波抑制較為理想，3.3V與1.8V的電源輸出紋波均在50mV以下，5V的輸入紋波也沒有明顯的增加，顯示效果與原方案無明顯區(qū)別。因顯示組件的功耗大大降低，發(fā)熱明顯減少，OLED的使用壽命得以延長。

目前，該顯示組件已應(yīng)用于某型便攜式紅外夜視儀和某型紅外瞄準(zhǔn)具中。紅外夜視儀為雙目設(shè)計，采用新顯示組件后，總電流由800mA左右降低到720mA左右，使用時間延長了約10%；而紅外瞄準(zhǔn)具是單目設(shè)計，采用新顯示組件后，整機(jī)電流由320mA降低到275mA，使用時間延長了約14%，取得了良好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]SVGA060.OLED及其復(fù)合視頻驅(qū)動板使用說明書，云南北方光電技術(shù)有限公司