LDO改善白光LED匹配度典型設計

白光LED與熒光燈相比具有使用簡單、成本低的優(yōu)勢，與白熾燈相比可以提供真正的白色光，因此，其用量在最近幾年呈現(xiàn)出穩(wěn)步上升的趨勢，在手持式產(chǎn)品中被廣泛用作閃光燈、顯示器背光等。當然，在實際應用中針對白光LED也存在一些有待解決的技術問題。

選用白光LED最明顯的問題是產(chǎn)品的匹配性差，按照白光LED的典型規(guī)格，電流為20mA時正向電壓的最小值為3.0V、典型值為3.5V、最大值為 4.0V。顯然，穩(wěn)壓源不是合理的解決方案。當然，利用相同的電流驅動每只LED可以獲得均勻亮度，但成本很高。在許多應用中只是簡單地用一個固定偏置電壓和鎮(zhèn)流電阻驅動LED，如圖1所示。



按照圖1設計電路通常可以得到相當好的亮度匹配。但對于大批量生產(chǎn)的用戶，同一批次的產(chǎn)品具有相當一致的特征指標，但批次之間一致性較差。這就需要對每一批新的LED進行測試、為其配置鎮(zhèn)流電阻。如果存在多個LED供貨商問題將更加嚴重。為詳細描述上述問題，選用三個廠商的LED（分別用A、B、C表示）按照圖1所示電路作了以下測試，標號為A的LED選自一級白光LED供貨商，標號為B的LED選自二級白光LED供貨商，標號為C的LED是從電子配套市場購買的廉價LED。測試結果如表1所示。



從表1可以看出，同一廠商的LED匹配性較好，特別是來自規(guī)模較大的供貨廠家的產(chǎn)品（A、B兩種LED），三家廠商LED電流的平均均方誤差為0.54。不同廠商的白光LED在采用相同偏置電壓、相同的鎮(zhèn)流電阻時電流差別較大，均方誤差為3.27mA。單獨調節(jié)每只LED的電流或至少對其中一只LED的電流進行調節(jié)可以提高不同廠商或同一廠商不同批次LED的一致性，但這需要相當昂貴的芯片。在對成本要求苛刻的產(chǎn)品中，可以利用低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）改善LED的一致性，無需