ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Bộ nguồn cho màn hình LCD và LED. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Power Supplies Màn hình tinh thể lỏng (LCD) và màn hình điốt phát sáng (LED) có thể hoạt động từ các nguồn điện thông thường. Tuy nhiên, đây không phải là cách tốt nhất để cung cấp năng lượng. Dưới đây chúng tôi sẽ hiển thị các tùy chọn chuyển đổi sử dụng vi mạch chuyên dụng - bộ điều chỉnh điện áp, được sản xuất bởi MAXIM. Sử dụng chiết áp kỹ thuật số để điều chỉnh đèn nền LED Chiết áp lập trình 5 chữ số DS 1050 được sản xuất được sử dụng làm thành phần chính của bộ điều biến độ rộng xung (PWM). Thay đổi độ rộng xung từ 0 đến 100% theo bước 3, 125%. Chiết áp được điều khiển thông qua giao diện nối tiếp hai dây tương thích với I2C, đánh địa chỉ lên đến 1050 DS 1 trên bus XNUMX dây. Giải pháp mạch điều khiển độ sáng của đèn nền LED của màn hình tinh thể lỏng được thể hiện trong hình. XNUMX.
Mạch này không được thiết kế để điều khiển điện áp tương phản của màn hình LCD. Màn hình ký tự 20x4 được sử dụng trong ví dụ này, loại DMC 20481, từ Optrex, có đèn nền LED màu vàng-xanh. Điện áp chuyển tiếp giảm trên các đèn LED là 4,1 Volts và dòng điện chuyển tiếp tối đa là 260 mA. Bằng cách thay đổi chu kỳ làm việc của bộ điều biến độ rộng xung, nguồn điện cung cấp cho đèn LED sẽ thay đổi. Khi xung bằng 100% thời gian của chu kỳ chế độ, chúng ta có nguồn điện tối đa và theo đó, độ sáng tối đa. Và ngược lại, khi xung chu kỳ bằng 0% thì độ sáng của ánh sáng cũng bằng XNUMX. Việc điều khiển bộ điều biến xung điện xung quanh nó khá đơn giản. Yêu cầu duy nhất là đèn LED không nhấp nháy. Mắt chúng ta không thể nhìn thấy nhấp nháy ở tần số 30 Hz trở lên. DS1050 "chậm nhất" hoạt động ở tần số 1 kHz. Điều này là khá đủ để quan sát trực quan và giảm thiểu bức xạ điện từ. Cần chọn MOSFET Q1 để nó có thể được điều khiển trực tiếp bởi bộ điều biến độ rộng xung 5 volt có điện áp thay đổi từ mặt đất đến Vcc. Theo mặc định, khi bật nguồn, chu kỳ nhiệm vụ củaPWM là 2. Bóng bán dẫn Q1, được điều khiển bằng tín hiệuPWM, có thể chuyển đổi dòng điện 260 mA, cần thiết cho đèn nền LED. Điện áp ngưỡng cổng của bóng bán dẫn Q1 là 2-4 Volts. Một diode 1N1 loại D4001 được sử dụng để giảm Vcc xuống 4,3 volt, nhỏ hơn mức giảm điện áp chuyển tiếp tối đa của đèn LED. Một điện trở không được sử dụng thay cho diode được chỉ định do sự tiêu tán công suất cao. Để đóng bóng bán dẫn MOS một cách đáng tin cậy, người ta lắp đặt điện trở R3, giúp loại bỏ chế độ “nổi” của cổng Q1. Tụ điện C1 được sử dụng làm bộ lọc nguồn, hoạt động tốt ở tần số cao và được lắp đặt càng gần các cực của U1 càng tốt, với khoảng cách tối thiểu đến nguồn điện. Chiết áp kỹ thuật số DS 1050 - 001 được cài đặt trong phần cứng có địa chỉ A=000. Chương trình dành cho vi điều khiển 8051 có thể được tìm thấy trong phần phụ lục của "Ứng dụng 163" trên trang web MAXIM. Để kiểm soát độ tương phản của màn hình tinh thể lỏng (LCD), thay vì chiết áp cơ học truyền thống, người ta đề xuất sử dụng chiết áp kỹ thuật số loại DS1668/1669 Dallastats hoặc DS 1803. Thiết bị DS1668/1669 được chọn vì chúng cung cấp cả nút ấn và điều khiển vi điều khiển của bộ thu hiện tại. Điều quan trọng nữa là các thiết bị này có bộ nhớ cố định bên trong, cho phép bạn lưu vị trí của bộ thu hiện tại mà không cần nguồn điện. Trong bộ lễ phục. 2. hiển thị mạch điều khiển độ tương phản cho màn hình LCD sử dụng chiết áp kỹ thuật số DS 1669.
Tất nhiên, chiết áp kỹ thuật số kép DS 1803 cũng có thể được sử dụng ở đây. Mô-đun tinh thể lỏng (LCM) được cấp nguồn 5 Volts. Điện áp tương tự được cung cấp cho DS 1669, có điện trở là 10 kOhm. Thiết bị đầu cuối của bộ thu hiện tại được kết nối trực tiếp với đầu vào nguồn Vo Trình điều khiển LCM. Việc sử dụng chiết áp kỹ thuật số giúp giảm kích thước của thiết bị, tăng đáng kể độ bền và chuyển quyền điều khiển sang bộ vi điều khiển của hệ thống. Chà, bây giờ chúng ta hãy quay lại việc điều khiển đèn LED. Với sự phổ biến ngày càng tăng của màn hình tinh thể lỏng màu trong điện thoại di động, máy tính bỏ túi, máy ảnh kỹ thuật số, v.v., đèn LED trắng đang trở thành nguồn chiếu sáng phổ biến. Ánh sáng trắng có thể được cung cấp bằng đèn huỳnh quang cathode lạnh (CCFLS) hoặc đèn LED trắng. Do kích thước, độ phức tạp và chi phí cao, CCFLS là nguồn cung cấp màu trắng duy nhất trong một thời gian dài. Nhưng bây giờ họ đang mất dần vị thế trước đèn LED trắng. Chúng không yêu cầu điện áp cao (200 - 500 VAC) và máy biến áp lớn để tạo ra điện áp như vậy. Và mặc dù mức giảm điện áp chuyển tiếp trên đèn LED trắng (từ 3 đến 4V) cao hơn so với đèn đỏ (1,8V) hoặc xanh lục (2,2 - 2,4V), chúng vẫn yêu cầu nguồn điện khá đơn giản. Độ sáng của đèn LED trắng được điều khiển bằng cách thay đổi dòng điện đi qua nó. Độ sáng tối đa xảy ra ở dòng điện 20 mA. Khi dòng điện đi qua đèn LED giảm, độ sáng sẽ giảm. Máy ảnh kỹ thuật số và điện thoại di động thường cần 2 đến 3 đèn LED. Có thể có 2 cách để nhóm đèn LED: song song và nối tiếp. Khi các đèn LED được mắc nối tiếp, dòng điện qua từng đèn được đảm bảo như nhau. Nhưng kết nối như vậy đòi hỏi điện áp cao hơn kết nối song song. Khi kết nối song song, điện áp xấp xỉ bằng điện áp rơi thuận trên một đèn LED thay vì điện áp rơi trên toàn bộ hàng đèn LED. Tuy nhiên, độ sáng của điốt có thể thay đổi do sự thay đổi điện áp chuyển tiếp trên đèn LED, do đó dòng điện sẽ khác nhau nếu chúng không được điều chỉnh. Trong hầu hết các trường hợp, điện áp pin không đủ để thắp sáng đèn LED trắng, do đó phải sử dụng bộ chuyển đổi DC/DC. Trong trường hợp này, nên kết nối song song các đèn LED, vì bộ chuyển đổi DC/DC hoạt động hiệu quả nhất khi tỷ lệ giữa điện áp đầu ra tăng lên và điện áp đầu vào nhỏ. Kết nối song song của đèn LED Có ba cách chính để kết nối song song các đèn LED, như trong Hình 3. XNUMX.
Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các tùy chọn đưa vào này Một cách đơn giản để kiểm soát dòng điện chạy qua đèn LED là sử dụng một con chip được thiết kế đặc biệt cho mục đích này. Sơ đồ kết nối được hiển thị trong Hình. 4. Trên đây là một IC giá rẻ, MAX1916, cho phép bạn điều chỉnh dòng điện thông qua 3 đèn LED màu trắng. Độ chính xác tuyệt đối của dòng điện là 10% và dòng điện chạy qua đèn LED chênh lệch không quá 0,3%. Đây là đặc tính quan trọng nhất vì quang thông từ mỗi đèn LED phải giống nhau. Ở độ sáng tối đa, dòng điện qua đèn LED là 20 mA. Trong trường hợp này, 225 mV là đủ, vượt quá mức sụt áp trên đèn LED để chip duy trì giá trị hiện tại đã đặt. Việc đặt dòng điện qua đèn LED được thực hiện bằng điện trở Rđịnh. Phương trình tính toán dòng điện như sau. Trong đó:
Dòng điện tuyệt đối cũng phải được kiểm soát, nhưng độ sáng sẽ thay đổi tổng thể trên toàn bộ thiết bị (ví dụ: màn hình điện thoại). Có thể đạt được sự thay đổi độ sáng bằng cách áp dụng tín hiệu điều chế độ rộng xung cho đầu vào độ phân giải (EN) của vi mạch. Độ sáng tối đa sẽ ở độ rộng xung 100% và ở mức 0%, đèn LED sẽ không sáng. Sử dụng nguồn điện có điện áp đầu ra có thể điều chỉnhPhương pháp chuyển đổi này kém chính xác hơn vì các dòng điện riêng lẻ qua mỗi đèn LED không được điều chỉnh. Làm thế nào chúng ta có thể tăng độ chính xác tuyệt đối của dòng điện chạy qua và khớp chúng qua từng diode? Dòng điện qua đèn LED được tính theo công thức: Idẫn = (Vra - Vd) / R Do sự khác biệt trong sản xuất, ngay cả ở cùng một dòng điện, điện áp chuyển tiếp giảm trên đèn LED (Vd) có thể khác. Viết được tỉ số của hai dòng điện qua 2 điốt I1/I2 = R2/R1 [(Vra - Vd1)/(Vra - Vd2)] Xét rằng điện trở có độ chính xác cao (điều này có thể chấp nhận được), chúng ta có: I1/I2 = (Vra - Vd1)/(Vra - Vd2) Theo đó, tỷ số (độ chênh) dòng điện qua điốt càng nhỏ thì điện áp đầu ra của nguồn điện càng cao. Cần phải nhớ rằng sự hội tụ của các giá trị hiện tại thông qua đèn LED được trả bằng mức tiêu thụ điện năng cao hơn. Do đó, chúng tôi có thể đề xuất điện áp ở đầu ra của bộ điều chỉnh bằng 5 Volts. Để có được điện áp như vậy, bạn có thể sử dụng các bộ chuyển đổi đơn giản như MAX 1595 (Ura ngoài = 5V, tôira ngoài = 125 mA) hoặc sử dụng bộ chuyển đổi MAX1759 có đầu ra có thể điều chỉnh được. Do đó, bằng cách thay đổi điện áp đầu ra của bộ điều chỉnh, bạn có thể điều chỉnh dòng điện trong đèn LED đến mức mong muốn (ví dụ: 20 mA). Nếu không thể điều chỉnh dòng điện bằng cách điều chỉnh điện áp ở đầu ra của nguồn điện thì các điện trở và bóng bán dẫn MOS được đặt song song với các điện trở chấn lưu R1a:R3a, như trong hình. 5. Bằng cách bật và tắt các bóng bán dẫn MOS ở mức hợp lý, bạn có thể kết nối hoặc ngắt kết nối các điện trở bổ sung R1в:.R3в, thay đổi giá trị của điện trở chấn lưu một cách hiệu quả.
Phương trình dòng điện qua đèn LED giống như đã trình bày ở trên. Ix = (Vra - Vdx) / Rx (1) Nhưng trong trường hợp này V.ra không được điều chỉnh, nhưng I1 được điều chỉnh và giá trị của nó là I1 = Voc /R1 (2) ở đâu: Voc - Điện áp phản hồi lấy từ điện trở R1. Vì chỉ có dòng điện của một diode được điều chỉnh nên điện áp chuyển tiếp khác nhau rơi trên các đèn LED có thể gây ra sự khác biệt về dòng điện chạy qua chúng. Trong trường hợp này, bạn có thể sử dụng như sau. Hãy chia điện trở thành 2 phần: R1 = R1A + R1B và thay thế vào phương trình (1), đồng thời thay giá trị R1 trong phương trình (2) bằng R1B. Không cần chia điện trở cho R2 và R3. Giá trị của chúng phải bằng R1A + R1B. Bây giờ đầu ra của bộ điều chỉnh sẽ duy trì điện áp được xác định bằng điện áp rơi trên điện trở R1B, như trong Hình 6. 1. Nếu cài đặt từ R1B bằng điện áp của RXNUMX thì bộ khuếch đại không khớp sẽ giữ nguyên trạng thái, điện áp đầu ra của bộ điều chỉnh sẽ tăng lên, điều này sẽ đảm bảo khớp dòng điện qua từng đèn LED.
Kích hoạt tuần tự các đèn LED Ưu điểm chính khi kết nối đèn LED thành chuỗi nối tiếp là cùng một dòng điện chạy qua tất cả các điốt và độ sáng như nhau. Nhược điểm của kết nối này là cần có điện áp cao hơn vì điện áp rơi trên mỗi đèn LED được tổng hợp lại. Ngay cả 3 đèn LED trắng cũng cần điện áp 9 - 12 volt. Thông thường, để đưa vào như vậy, các bộ điều chỉnh chính được sử dụng làm bộ chuyển đổi hiệu quả nhất cho các mục đích này. Hình 7 hiển thị sơ đồ kết nối của bộ điều chỉnh phím MAX 1848, được thiết kế để điều khiển ba đèn LED trắng được mắc nối tiếp. Thiết bị có thể được cấp nguồn từ 2,6 đến 5,5 volt với điện áp đầu ra lên tới 13 volt. Phạm vi đầu vào được thiết kế cho một pin Li-ion hoặc 3 pin NiCD/NiMH. Tần số hoạt động của bộ điều chỉnh là 1,2 MHz, cho phép sử dụng các bộ phận bên ngoài với kích thước tối thiểu. Đầu ra là tín hiệuPWM. Điện áp dư thừa được chỉnh lưu và áp dụng cho đèn LED. Dòng điện qua đèn LED và do đó độ sáng có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng điện áp lấy từ DAC hoặc tín hiệuPWM được lọc cấp cho đầu vào CTRL của chip MAX 1848. Hiệu suất của MAX 1848 khi làm việc với đèn LED đạt 87%.
Đối với màn hình lớn cần nhiều đèn LED, có thể sử dụng bộ điều khiển phím MAX 1698 (xem Hình 8). Vi mạch có thể hoạt động ở điện áp đầu vào chỉ 0,8 Volt và điện áp đầu ra bị giới hạn bởi điện áp hoạt động của MOSFET kênh n bên ngoài. Điện áp phản hồi thấp, lên tới 300 mV (chân FB) góp phần mang lại hiệu suất mạch tối đa, đạt 90%. Độ sáng của đèn LED được điều chỉnh bằng chiết áp, chổi than của nó được kết nối với chân ADJ của vi mạch. Chiết áp có thể được sử dụng ở dạng analog hoặc kỹ thuật số.
Tất nhiên, số lượng vi mạch được sử dụng để cung cấp điện và đèn nền trong màn hình tinh thể lỏng và màn hình LED không chỉ giới hạn ở các mục được trình bày trong bài viết. Nếu người đọc muốn lựa chọn những vi mạch cần thiết cho trường hợp cụ thể của mình thì không gì dễ dàng hơn việc đăng nhập vào trang web maxim-ic.com và làm quen với đặc tính của sản phẩm tại đó. Tài liệu thông tin từ MAXIM đã được sử dụng. Tác giả: A. Shitikov; Ấn phẩm: radioradar.net Xem các bài viết khác razdela Power Supplies. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Tìm thấy một thuộc tính mới của graphene ▪ Màng mới sẽ giảm chi phí lọc nước ▪ Máy bay không người lái thu nhỏ DJI Spark ▪ Được đặt tên là vụ phun trào núi lửa mạnh nhất trong 7 thiên niên kỷ qua Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của trang web Ổn áp. Lựa chọn các bài viết ▪ bài Một cánh buồm lẻ loi hóa trắng. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Vẹt nói như thế nào? đáp án chi tiết ▪ Người sưu tầm bài báo. Mô tả công việc ▪ bài viết Anten vuông cỡ nhỏ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Ampe kế mạng cho LATR. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Nhận xét về bài viết: Andrew Tôi quay lại một phiên bản thú vị của thiết bị “chưa hoàn thiện” của mình trên Z80. Có một loạt bài từ RTVE cho năm 1987, nhưng không có phần kết thúc từ RTVE #1 và #2 cho năm 1988. Chỉ có số 4 và số 8 trong Kho lưu trữ. Bài viết này đưa ra rất ít thông tin về một ý tưởng “Điên rồ” khác: Làm gì với Laptop cổ, cần Tài liệu kết nối màn hình LCD COMPAQ LTE 5300 với giao diện DVM... Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |