数码相框的LED背光设计

文章摘要：IN=PIN÷VIN=2.88W÷5V=576mA。因此，内部开关(FET)必须支持12V以上电压及超过576mA的电流。对于8×3的LED阵列，结果为： 总VF=VF×串联LED数=32V 总IF=IF×并联线路数=25mA×8=75mA FET的容量必须超过32V、75mA。如果考虑LM2733和LM27313的关键性能，就可以得出表1所列结果：从表中我们可以看出，LM27313不适合8×3的阵列，因为开关的最大可用电压为30V。图2和图3显示，LM2733适用于8×3阵列，LM27313则适用于3×

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IN=P_IN÷V_IN=2.88W÷5V=576mA。因此，内部开关(FET)必须支持12V以上电压及超过576mA的电流。对于8×3的LED阵列，结果为：

总V_F=V_F×串联LED数=32V

总I_F=I_F×并联线路数=25mA×8=75mA

FET的容量必须超过32V、75mA。如果考虑LM2733和LM27313的关键性能，就可以得出表1所列结果：从表中我们可以看出，LM27313不适合8×3的阵列，因为开关的最大可用电压为30V。图2和图3显示，LM2733适用于8×3阵列，LM27313则适用于3×8阵列。

2. 设计恒流电阻(R_CC)以持续驱动LED

如前文所述，保持LED的电流恒定非常重要。在3×8阵列中，所需电流约为210mA。图2中的恒流电阻的阻值可通过下列公式算出：

R_CC=FB电压÷总I_F=1.23V÷200mA=6.15Ω

因此采用6Ω的电阻器。在8×3阵列中，所需电流约为90mA，因此图3中恒流电阻的电阻值可以下列公式算出：

R_CC=FB电压÷总I_F=1.23V÷75mA=16.4Ω

在这种情况下使用17Ω的电阻器。从图2和图3我们可以看出，通过误差放大器1.23V的反馈参考电压保持FB电压恒定，因此通过R_CC的电流能够始终保持恒定。

3. 面向调光控制的有源关断功能

调光控制是指根据客户的喜好控制显示器光照强度。目前有两种调光控制方法。一种是直接通过LED控制传导电流，另一种是通过控制电源的开/关来导通或关断LED，从而控制LED的导通时间。目前第二种方法更为流行，因为第一种方法的电路较复杂，且始终处于通电状态会缩短LED的工作寿命。如图2和图3所示，可以通过开/关LM2733和LM273133来控制LED的开关，而对LM2733和LM273133的开关控制可通过在SHDN引脚上应用脉冲宽度调制(PWM)得以实现。LED的照明强度可以通过调整脉冲占空比实现精确控制。要记住的是，脉冲频率必须超过20kHz。低于20kHz的频率会使电路输出端的多层陶瓷电容器产生波形振荡，从而产生可听噪声。

4. 需要过电压保护(OVP)

大多数LED模块是通过一个连接器与主板相连的。如果图2和图3中LM2733和LM27313的输出因误操作或LED模块受损而开路，那么由于误差放大器的负输入端没有信号，输出电压将会无限制地上升。这将造成毁灭性后果，损坏LM2733和LM27313或输出二极管。为解决这一问题，可加入一个过电压保护电路(如图4所示)。


              图4：搭载过电压保护功能的8×3 LED模块驱动电路。

在图4中，电阻器R1和R2通过向误差放大器引脚(FB)馈送输出电压，确保恒定输出电压不会无限上升。所增加的电路能够保护器件不被过高的输出电压所损坏。D2的作用是避免R2和R_CC在未连接LED模块时形成并联，并防止输出过压，因为R1的阻值相对R2和R_CC并联值要大得多。

因此，在未接入LED模块时，该电路以恒压模式运行；当接入LED模块时，则以恒流模式运行。在采用了R1和R2的恒压模式下，输出电压必须设置得比LED模块的总V_F值更高。即，在3×8阵列下，总V_F值约为12V，那么R1和R2的输出电压可通过下列等式计算出：

V_OUT=1.23(R1/R2+1)

在这个等式中，我们需将R2设为10kΩ。如果将VOUT设为15V，可得到如下结果：R1=112kΩ。考虑到D2的V_F、R_CC两个节点上的电压变为1.23+V_F。因此，R_CC

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