分析移動(dòng)電話與PDA應(yīng)用中LED照明驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
本文主要討論了廣泛應(yīng)用在移動(dòng)電話與PDA等便攜式設(shè)備中的LED以及相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，除將焦點(diǎn)**在最新的LED應(yīng)用外，我們也檢視白光LED的發(fā)展，并將針對(duì)LCD背光、裝飾用照明和指示及拍照手機(jī)上閃光燈等驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)與最新功能提供圖解說明。
LED如何改善移動(dòng)電話與PDA中的燈光效果和性能
由于具備高照明效率、長(zhǎng)效性與小體積，LED已成為便攜式設(shè)備，如移動(dòng)電話與PDA等的必然選擇，約0.1W的低功耗白光LED目前正廣泛應(yīng)用在LCD顯示面板的背光與鍵盤照明上，當(dāng)然也可通過連接多顆LED帶來較高的亮度作為臨時(shí)照明或閃光燈等應(yīng)用，而可達(dá)1W的高功率LED則應(yīng)用在配備兩百萬像素，甚至更高分辨率的拍照手機(jī)中來支持黑暗環(huán)境中的拍照功能。除白光LED外，RGB(紅、綠、藍(lán))光LED也經(jīng)常被用來強(qiáng)化移動(dòng)電話的質(zhì)感，通過三種色彩精確適當(dāng)?shù)鼗旌停琑GB LED可創(chuàng)造出豐富多樣的色彩。
在指示應(yīng)用上，當(dāng)有來電或信息時(shí)可以讓彩色LED閃爍，或利用色彩來顯示發(fā)話者的身份，例如自行定義的群組，如朋友、家人或業(yè)務(wù)往來的來電，這項(xiàng)功能不僅為移動(dòng)電話帶來個(gè)性化，同時(shí)在非常吵雜的環(huán)境中也相當(dāng)有用。為進(jìn)一步強(qiáng)化使用者的影音感受，RGB LED也同時(shí)用來產(chǎn)生許多吸引人的發(fā)光效果，其中一個(gè)例子是將RGB的發(fā)光動(dòng)作與響鈴的旋律或MP3音樂加以同步，另外一個(gè)RGB發(fā)光的有趣應(yīng)用則是日本松下公司的“FeEL Talk”功能，由于RGB LED被安排在移動(dòng)電話的機(jī)殼下方，因此可以依使用者的心情顯示不同的色彩。
LED效能的改善和電氣特性
在大量資金**LED開發(fā)后，白光LED的照明效率比起剛發(fā)明時(shí)有了大幅度的改善，目前市場(chǎng)上最佳的白光LED照明效率可以達(dá)到100lm/W，相當(dāng)接近日光燈管，而一些領(lǐng)先公司也嘗試在藍(lán)光LED上使用不同的涂敷物質(zhì)，并推出更佳發(fā)光效率的設(shè)計(jì)方案，因此提供面板背光所需的LED數(shù)目將持續(xù)下滑，目前移動(dòng)電話上標(biāo)準(zhǔn)LCD面板所需的背光LED大約為2~4顆，而PDA或智能型手機(jī)上LCD面板的背光則需要6~10顆。在進(jìn)一步討論LED背光與閃光燈的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)與新功能前，先回顧一下移動(dòng)電話與PDA中廣泛使用的LED以及電池的電氣特性。
依不同制造商所采用技術(shù)的差異，LED的正向電壓(Vf)大約在2.7~4V之間，通常高功率LED擁有高達(dá)4.9V的較高正向電壓，因此LED驅(qū)動(dòng)電路就必須提供足夠的正電壓以便讓LED以正向偏壓的方式發(fā)光。當(dāng)采用多顆LED來提供背光時(shí)，在驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮正向電壓間的差距，為了得到相同的照明強(qiáng)度，也就是讓不同的LED發(fā)出相同的色彩，設(shè)計(jì)工程師必須確保流經(jīng)每顆LED的正向電流能夠相同，低功率LED通常采用20mA的正向電流，最大約為25mA，目前市場(chǎng)上的高功率LED則能以高達(dá)1.5A的脈沖電流來驅(qū)動(dòng)。
電池的電氣特性
目前移動(dòng)電話與PDA中最常見的電池為鋰離子或者鋰高分子可充電電池，采用鋰材料的可充電電池額定電壓范圍是3.6V~3.7V，工作電壓則為4.2V~3.2V，為確保能夠安全工作，這類型的鋰電池只能夠在1C的范圍內(nèi)充電或放電，這里C由電池的額定容量所決定，例如1,000mAh的電池最高放電電流為1A，移動(dòng)電話通常使用的電
