IMP803高電壓電致發光燈驅動器原理與應用

2020-11-22 電子產品世界

摘要:電致發光(EL)也稱場致發光,是當前最常用的顯示方法之一,常用作液晶顯示板的背景照明。可廣泛用於GPS接收機/尋呼機/蜂窩電路、PPA/手持式計算機、安全照明燈LCD模塊等各種電子技術中。領事館文著重介紹了一種IMP803高電壓電致發光碟機動器的原理、結構與應用。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/225748.htm

關鍵詞:電致發樂 驅動器 IMP803

1 概述

電致發光(EL)燈一般用作液晶顯示板的背景照明。因為它耗電極小,所以常用由幾個電池串聯供電。IMP803型驅動器零片是為滿足這種高電壓、小電流要求的發光燈而設計的。

由武漢力源電力股份有限公司等推出的IMP803型高電壓電致發光燈驅動器,它內含一個由高頻振蕩器組成的開關電源和一個由低頻振蕩器構成的高壓橋式輸出驅動器。這種電致發光燈驅動器能驅動面積達63cm立方釐米、極間電容量為0.03μF的顯示屏,並可達到足夠高的亮度。也可以驅動電容量大於0.03μF的EL燈,但亮度有所減弱。加到EL燈上的穩定輸出電壓典型值為180V(峰-峰值)。

IMP803晶片工作在2.0~6.0V的電源電壓範圍。其應用電路只需少量的外部元件:1個電感Lx,1個二極體D,2個電容(Cs和CSN)和3個電阻。其中2個電阻(REL和RSW)用於設置內部兩個振蕩器的頻率。

2 晶片特點及極限參數

IMP803晶片內高壓CMOS工藝製成,具有以下特點:

●低功率:典型420μA的電流;

●寬工作電壓範圍:2.0~6.0V;

●大輸出負載電容:可驅動具有大於30nF的電容量的EL燈;

●轉換器的頻率可調,以使功耗達到最小;

●輸出頻率可調,用於控制燈的顏色、壽命和功耗;

●低靜態電流:20nA(禁止時);

●器件可以被「使能/禁止」。

IMP803晶片的極限參數如下:

●電源電壓VDD:-0.5V~+6.5V;

●輸出電壓Vcs:-0.5V~+120V;

●功耗:400mW。

3 方框圖與引腳說明

IMP803晶片的內部功能框圖如圖1所示,它的引腳排列與國外Supertes公司的HV803晶片相兼容,並可互換。

IMP803各引腳說明如下:

VDD(1腳):正電壓源,電感L可以接於此腳或接到另一個未穩壓的電源。

RSW-osc(2腳):開關電源的電阻引腳,開關頻率由一個外部電阻RSW來決定。

Cs(3腳):升壓轉換器的儲通電容器接入端,跨接於EL燈的電壓等於Cs處電壓的2倍。

Lx(4腳):接反饋電感L。

GND(5腳):地。

VB(6腳):EL燈驅動輸出。EL燈被接在帶有提供與VA互補的VB高壓橋路上。因此,跨接在EL燈的VAC峰-峰電壓是2Vcs。

VA(7腳):EL燈驅動(同上)輸出。

REL-osc(8腳):EL燈振蕩器頻率設置腳,振蕩器的頻率由外部電阻REL來控制。

4 工作原理

IMP803的工作電壓範圍為2.0~6.0V,任何低拉率電源都能提供該晶片所需的靜態電流。圖2為其工作原理圖。在圖2電路中加入電感Lx、二極體D和電容Cs後,可提供更高的正、負兩組電壓值,以利於EL燈的驅動。當EL燈兩端的脈衝電壓達到180Vp-p(峰值)時,IMP803的內部開關電源截止,隨即再導通,這樣可以延長電池的使用壽命。

IMP803也可由外接高於2.0V的單電源來供電,此時的靜態電流為420μA。電感Lx用於產生負電壓,當內部開關管導通時,電感接地並存儲磁能。當內部開關截止時,Lx的反電動勢使鉗位二極體1N4148正偏,並對Cs充電以產生高電壓。Lx的電感量為560μH,其直流阻抗為14.5Ω

EL燈的面積對IMP803影響很大,面積越大,所需驅動電流和功耗也越大。電路中串聯電阻RCL可用於保護驅動器不被電壓極性瞬間變換的大電流所燒壞。

通過RSW、REL電阻把IMP803的第2、8腳相連,當RSW與REL之間的連接點接VDD時,IMP803正常工作;連接點接地時,IMP803截止。

5 應用

5.1 元件選用

二極體D:快速反相恢復二極體,具有VB>100V,如選用1N4148。

電容器Cs:這是一個高壓電容,它儲存經二極體轉換的電感能量。建議使用100V、10nF~100nF之間的電容器。

電容器CSW:這是一個可選的噪聲抑制電容,建議用1nF電容。

電阻RSW:用於設置開關振蕩器的頻率。開關頻率和該電阻值成反比,電阻增大,頻率將降低。

電阻REL:用於設置EL燈驅動的頻率,可提供一個與REL成反比的振蕩頻率。婁REL增大時,EL燈的頻率減小,燈吸取的電流隨之與減小,燈的顏色也決定於此頻率。若在REL-osc引腳和VDD電源之間接一個2MΩ的電阻,則燈的頻率約為350MHz;若為1MΩ電阻,則為700Hz。

電感Lx:該電感可提供自舉電壓,這是電感「回掃」法所需要的。晶片內部的MOSFET開關用於將Lx引腳的電感與地之間交替地接通和斷開。當內部開在斷開(open)時,電感電勢將正向偏置二極體,而電流則通過儲能電容器Cs,使之充電至高電壓。

較小的電感可避免飽和。當電感增加時,由RSW設置的開關頻率必須增加,以防止飽和。通常,較小的電感值能接受更大的電流,也更適合於驅動更大的面積的EL燈。

5.2 3V時的測試和應用電路

圖3所示是個用IMP803構成的可驅動3平方英寸EL燈的電器器。

圖3中,CIN的大小取決於電源的阻抗,可能需要更大的電容值。CSW為可選的噪聲抑制電容。

5.3 「使能/禁止」操作應用電路

圖4給出由IMP803所組成的「使能/禁止」操作電路圖,圖中一個邏輯門將RSW與VDD相接可以完成晶片的使能功能,與地相接可以完成禁止功能。REL可以接到VDD,也可以接地門電路,其操作表如表1所示:

表1 使能/禁止操作關係

RSW和REL連接 IMP803狀態
VDD 使能
禁止

5.4 其他應用

IMP803還可應用於GPS接收機/尋呼機/蜂窩電話機、PPA/手持式計算機,安全照明燈、LCD模塊及可攜式儀器等系統的電致發光碟機動器。

相關焦點

  • Led燈及其發光原理
    LED是英文light emitting diode(發光二極體)的縮寫,它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料,置於一個有引線的架子上,然後四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。 LED結構圖如下圖所示 發光二極體的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為p-n結。
  • LED燈發光原理、結構、產品分類匯總
    一、led的結構及發光原理 50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識,第一個商用二極體產生於1960年。LED是英文lightemittingdiode(發光二極體)的縮寫,它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料,置於一個有引線的架子上,然後四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。
  • LED燈的結構以及發光原理解析
    打開APP LED燈的結構以及發光原理解析 國際led網 發表於 2019-09-19 16:44:17 一、LED的結構及發光原理 50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識,第一個商用二極體產生於1960年。
  • LED結構、發光原理、光源特點及應用
    一、led的結構及發光原理  50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識,第一個商用二極體產生於1960年。LED是英文lightemittingdiode(發光二極體)的縮寫,它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料,置於一個有引線的架子上,然後四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。  發光二極體的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為p-n結。
  • 知識:LED發光原理、光源特點及應用
    LED是英文light emitting diode(發光二極體)的縮寫,它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料,置於一個有引線的架子上,然後四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。發光二極體的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為p-n結。
  • 高亮度LED驅動器在建築照明中的應用(08-100)
    當今作為新型的高亮度LED驅動器的晶片已不斷在市場上聞世。然而在照明技術中的應用範圍又很廣,值此本文將從能節能與延長使用壽命的功效出發,對用高亮度LED取代替代低效率的MR16滷素燈的新潮作研討,並再對關鍵技術--高亮度LED驅動器晶片的應用作說明。  對比LED高功率燈,低壓滷素燈效率低,可靠性差,壽命低。
  • 物理所憶阻器的可調電致發光取得進展
    由於其在非易失性存儲、人工神經網絡、混沌電路、邏輯運算及信號處理等領域的應用潛力,成為2008年後電子學器件領域內的一個重要研究對象。電致發光(Electroluminescence)通常指半導體材料中電流或電場誘導的電子空穴對複合發光現象,在作為光源和顯示等應用領域具有較長的歷史。通常,憶阻器和電致發光器件具有截然不同的結構和原理,在同一器件中同時實現存儲和電致發光功能功能十分罕見。
  • 量子點顯示的技術基礎有兩個層面:電致發光與光致發光
    量子點顯示的技術基礎有兩個層面:電致發光與光致發光 李倩 發表於 2018-07-12 16:18:53 統計數據顯示,2017年全球TV面板的出貨數量達2.62億片
  • 珠江電纜淺談電致發光電線
    下面小編和大家一起了解電致發光電線。電致發光電線是國際發光顯示領域的最新產品,外形與普通電線電纜相仿,表層為彩色螢光塑料套管,其工作時連續發光並無任何熱輻射。此類產品應用極為廣泛,開創了節能、環保、健康顯示照明新時代。電致發光電線特點:1、發光細膩柔和,色彩亮麗,立體與透視感強烈,適合夜間視覺視察。2、節能、環保、安全,功耗低,適用電壓範圍廣。其往往採用新材料、新結構、新工藝,具有技術含量高,附加值高,批量小等特點。
  • 發光二極體正嚮導通電壓 淺析發光二極體電壓工作範圍及其原理
    打開APP 發光二極體正嚮導通電壓 淺析發光二極體電壓工作範圍及其原理 工程師譚軍 發表於 2018-08-27 10:18:28
  • 量子點材料的研究現狀及在光致發光和電致發光領域的應用
    量子點材料的研究現狀及在光致發光和電致發光領域的應用    慧聰LED屏網報導經過30多年的發展,量子點材料已實現了「綠色合成路線」,性能逐漸提升,能夠進行工業化產品生產供應,目前已經開發出商業化應用的光致發光器件,該系列器件相繼應用於LED照明和顯示領域。尤其在顯示領域,cdse等量子點的線寬極窄,色彩飽和度高,對於物體的色彩還原能力較強,能達到ntsc色域的120%以上,引起了世界上多數電視廠商和手機屏幕供應商的追捧。
  • 伺服驅動器的過流故障與過電壓故障,伺服驅動器的常見故障維修
    功率器件普遍採用以 智能功率模塊(IPM)為核心設計的 驅動電路,IPM內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主迴路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅動器的衝擊。功率驅動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應的直流電。
  • 伺服驅動器的工作原理
    隨著全數字式交流伺服系統的出現,交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。 功率驅動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應的直流電。經過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅動三相永磁式同步交流伺服電機。功率驅動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。
  • 白熾燈也有驅動器?
    LED 燈珠的額定電壓電流是低壓直流(1.8-4V之間、20 毫安至  700 毫安不等),而我們除了一些特定的燈具以外,其他都是直接用交流電輸入來點亮燈具,所以必須要有一個驅動器來把高壓交流的輸入電流轉換為 LED 適用的低壓直流電流。
  • 高分子聚合物,具有很強的電致發光性能,應用於OLED仍有待突破
    目前,PPV(聚對苯乙炔)仍然是最受關注的一類發光聚合物,並且最有希望商業化。它具有很強的電致發光性能,由於有較高分子量可形成高質量的薄膜。目前已開發出許多PPV衍生物,沒有取代基的完全共軛聚合物呈不可溶的,一旦形成很難加工。
  • 壓電效應的原理及應用
    然而電致伸縮存在於所有的電介質固體中。在應用電場中的二次變形(儘管壓電效應是線性的;隨著電場的反轉,變形也會反轉)偏電致伸縮,弱電場的變化重疊於恆定分量,這個現象與線性壓電等價;這個技術能被用於非壓電石英晶體,例如矽,但耦合依賴於偏軸。
  • ROHM車載領域LED燈亮必不可少的LED驅動器IC解決方案
    以前照燈和尾燈為代表的汽車外燈,也由傳統的燈泡型外燈發展為LED(Light Emitting Diode,發光二極體)燈,光源技術正在取得長足進展。近年來,不僅讓LED發揮照明的功用,通過控制LED燈光來提高安全性的產品也在日益普及。此外,兩輪機動車的技術和產品更新也是日新月異,並且與汽車一樣對品質的要求非常高。
  • LED燈原理
    接下來我們就學習一下LED燈的原理吧~~~本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/275007.htm1.LED燈原理--簡介  LED ,英文全稱為 Light Emitting Diode,又稱發光二極體。
  • 常見電光源的工作原理
    >,電光源的發光效率、壽命、顯色性等性能指標不斷得到提高。普通白熾燈的典型發光效率為10lm/W,使用壽命為1000h左右。(2)       滷鎢燈  1959年人們發明了滷鎢循環原理的石英白熾燈,給普通白熾燈注入了新的活力,滷鎢石英白熾燈具有體積小、燈發光效率維持率在95%以上,燈發光效率和使用壽命有了很大的提高。  「滷」字代表元素周期表中的滷族元素,如氟、氯、溴、碘這類元素。
  • 中國智能交通建設:威海道明顯示電致發光產業創新
    電致發光技術(英文electroluminescent),又稱電場發光技術,簡稱EL,是通過加在兩電極的電壓產生電場,被電場激發的電子碰擊發光中心,而引致電子在能級間的躍遷、變化、複合導致發光的一種高新技術。電致發光技術在智能交通領域的結合和應用近年來受到國家各部委和科技產業界的高度重視。