支持渐进性发光变化的白光 LED 驱动器

支持渐进性发光变化的白光 LED 驱动器

　　以下电路可生成 101mA 的恒定电流，能为 PDA 和数码相机等便携式应用驱动高达 6 个白色 LED。其输入电压工作范围为 1.8 V 至 6 V，可以采用两节碱性电池和镍氢电池输入(1.8 V 到 ~3 V)、三节碱性电池和镍氢电池输入(2.7 V 到 ~4.8 V)以及单体锂离子电池输入(3 V~4.2 V)。这种升压转换器采用 R1 来设置流过 LED 的恒定电流。TPS61040 产品说明书 (SLVS413) 给出了本电路的详细描述。

　　图 1、恒定电流 LED 驱动电源

　　图 1 所示的电路闭合时可立即生成最大编程负载电流，并在电路断开时立即变为零电流;而图 2 所示的电路会在闭合和断开时慢慢增加和减小 LED 的亮度(1–2 秒的时间)。我们只需对原始电路略作修改，就能实现上述效果。

　　图 2、更多的组件实现了 LED 电流的渐进式开关功能

　　应用使能信号 (enable signal) 时，R3 将慢慢给 C3 充电，此举会慢慢开启 Q1。TPS61040 会通过 D2 被立即启用。在电路闭合时，FB 到接地的初始电阻极高，从而将 LED 电流限制为 0 mA。随着 Q1 慢慢开启，有效电阻逐渐下降，电阻的下降与 LED 电流的升高有直接的关系。LED 从亮度为 0% 变为 100% 的亮度，需时 1 到 2 秒钟，具体的时间长短取决于选定的时间常数。图 3 显示了电路闭合时的相关波形。

　　图 3、电路闭合时的波形

　　ENA 信号在电路断开时下降，此时 D2 会阻止 C4 放电。TPS61040 保持开启状态，直到 C4 通过 R5 放电。在 TPS61040 仍为开启状态时，C3 开始通过 R3 和 R4 放电。随着 Q1 可用基线电流 (base current) 的下降，Q1 的有效电阻开始升高。随着 FB 引脚上总电阻的升高，LED 电流会成比例下降。图 4 显示了电路断开时的相关波形。

　　图 4. 电路断开时的波形

　　在电路闭合时，ENA 信号上升和电流开始通过 LED 之间会有较短的延迟，之所以会出现这一情况，是因为只有当 Q1 的基线电压达到约 0.7 V 时，Q1 才开始进行传导。如图 5 所示，我们可以添加 3.3-kΩ的电阻 R6，这样就可以使基线电压在电路闭合时立即升至约 0.5 V，从而将启动延迟从 500 ms 缩短到约 100 ms。图 6 和图 7 分别显示了添加 R6 后电路闭合和电路断开时的波形。

　　图 5、为缩短电路闭合延迟而进行的修改

　　图 6、电路闭合时延迟的缩短

　　图 7、电路断开时延迟的缩短

　　本应用报告介绍了在不采用微处理器控制的情况下如何实现白光 LED 的渐进性开关。

　　参考书目

　　1、 《TPS61040 产品说明书》(SLVS413)

　　2、 《TPS61040EVM-002 用户指南》(SLVU068)

来源：电子产品世界