近年來傳統(tǒng)紙質(zhì)相片相框的吸引力已日漸消退，隨著數(shù)碼相機和手機相機的普及，數(shù)碼相框市場正方興未艾。數(shù)碼相框具有內(nèi)置的揚聲器和耳機，可以通過mp3功能實現(xiàn)動人的畫面，由此我們不難預(yù)計相當比例的傳統(tǒng)相框?qū)⒈粩?shù)碼相框取代。此外，一旦數(shù)碼相框的價格開始回落，其流行風(fēng)潮必將很快到來。

　　正是基于上述原因，許多公司紛紛推出了最新的數(shù)碼相框模型。本文將介紹美國國家半導(dǎo)體針對數(shù)碼相框應(yīng)用推出的新產(chǎn)品，并著重驗證在每種應(yīng)用中哪種產(chǎn)品最為有效。

　　美國國家半導(dǎo)體的許多產(chǎn)品已被應(yīng)用在lcd偏置電源、lcd blu(背光模組)、音頻和dc/dc模塊上。通常數(shù)碼相框顯示器的尺寸為5.6英寸、7英寸和8英寸，其中7英寸和8英寸是主流產(chǎn)品。較大尺寸的數(shù)碼相框是專門針對廣告行業(yè)而設(shè)計的。本文將主要介紹小尺寸數(shù)碼相框方案。

　　lcd面板是數(shù)碼相框的主要組成部分，它帶有用于背光照明的白光led。目前，lm2733和lm27313已被大量用于白光led blu解決方案。lm2622被用于lcd偏置，lmh6683則用于視頻緩沖。如圖1所示，音頻和其它解決方案也可用于數(shù)碼相框產(chǎn)品。

　　白色led背光解決方案

　　在設(shè)計led背光驅(qū)動電路時，最重要的問題是在led正向偏置時保持恒流。由于led是電流驅(qū)動型器件，光照強度取決于傳導(dǎo)電流的大小。為保證光照強度并提高led的使用壽命，就必須保持恒定的電流。

　　市場上有多種類型的led模塊。7英寸機型采用3×7陣列或7×3陣列。8英寸機型分別采用3×8或8×3陣列。由于所需電壓和電流取決于這些陣列，因此在設(shè)計初期選擇合適的led驅(qū)動器是非常重要的。圖2是8英寸lcd中l(wèi)ed模塊驅(qū)動電路的一個示例。

　　1. 確定白色led的規(guī)格并定義led陣列的結(jié)構(gòu)。

　　可以通過led的陣列結(jié)構(gòu)及l(fā)ed的正向壓降和正向電流來選擇led驅(qū)動器。如圖2所示，用于8英寸lcd blu的白光led的規(guī)格為：vf(最大值)=4v、if(最大值)=25ma，陣列結(jié)構(gòu)為3×8。兩個led節(jié)點之間的總電壓如下：

　　總vf=vf×串聯(lián)led數(shù)=12v

　　總if=if×并聯(lián)線路數(shù)=25ma×8=200ma

　　因此所選led驅(qū)動器的驅(qū)動能力必須超過12v、200ma。如圖2所示，需采用升壓dc/dc解決方案來提供12v的電壓，該電路利用dc/dc轉(zhuǎn)換器從12v墻式適配器獲得5v恒定電壓。如果采用的是升壓轉(zhuǎn)換器，則內(nèi)部fet容量需考慮可用容量，即最大輸入電流和最大輸出電壓。在圖2的電路中，所需fet容量可通過以下方法計算。

　　輸出功率為：

　　pout=vout×iout=12×200ma=2.4w

　　因此所需的輸入功率為：

　　pin=1.2×pout=1.2×2.4w=2.88w

　　假設(shè)轉(zhuǎn)換效率為80%，由于vin為5v，則所需輸入電流為iin=pin÷vin=2.88w÷5v=576ma。因此，內(nèi)部開關(guān)(fet)必須支持12v以上電壓及超過576ma的電流。對于8×3的led陣列，結(jié)果為：

　　總vf=vf×串聯(lián)led數(shù)=32v

　　總if=if×并聯(lián)線路數(shù)=25ma×8=75ma

　　fet的容量必須超過32v、75ma。如果考慮lm2733和lm27313的關(guān)鍵性能，就可以得出表1所列結(jié)果：從表中我們可以看出，lm27313不適合8×3的陣列，因為開關(guān)的最大可用電壓為30v。圖2和圖3顯示，lm2733適用于8×3陣列，lm27313則適用于3×8陣列。

　　2. 設(shè)計恒流電阻(rcc)以持續(xù)驅(qū)動led

　　如前文所述，保持led的電流恒定非常重要。在3×8陣列中，所需電流約為210ma。圖2中的恒流電阻的阻值可通過下列公式算出：

　　rcc=fb電壓÷總if=1.23v÷200ma=6.15ω

　　因此采用6ω的電阻器。在8×3陣列中，所需電流約為90ma，因此圖3中恒流電阻的電阻值可以下列公式算出：

rcc=fb電壓÷總if=1.23v÷75ma=16.4ω

　　在這種情況下使用17ω的電阻器。從圖2和圖3我們可以看出，通過誤差放大器1.23v的反饋參考電壓保持fb電壓恒定，因此通過rcc的電流能夠始終保持恒定。

　　3. 面向調(diào)光控制的有源關(guān)斷功能

　　調(diào)光控制是指根據(jù)客戶的喜好控制顯示器光照強度。目前有兩種調(diào)光控制方法。一種是直接通過led控制傳導(dǎo)電流，另一種是通過控制電源的開/關(guān)來導(dǎo)通或關(guān)斷l(xiāng)ed，從而控制led的導(dǎo)通時間。目前第二種方法更為流行，因為第一種方法的電路較復(fù)雜，且始終處于通電狀態(tài)會縮短led的工作壽命。如圖2和圖3所示，可以通過開/關(guān)lm2733和lm273133來控制led的開關(guān)，而對lm2733和lm273133的開關(guān)控制可通過在shdn引腳上應(yīng)用脈沖寬度調(diào)制(pwm)得以實現(xiàn)。led的照明強度可以通過調(diào)整脈沖占空比實現(xiàn)精確控制。要記住的是，脈沖頻率必須超過20khz。低于20khz的頻率會使電路輸出端的多層陶瓷電容器產(chǎn)生波形振蕩，從而產(chǎn)生可聽噪聲。

　　4. 需要過電壓保護(ovp)

　　大多數(shù)led模塊是通過一個連接器與主板相連的。如果圖2和圖3中l(wèi)m2733和lm27313的輸出因誤操作或led模塊受損而開路，那么由于誤差放大器的負輸入端沒有信號，輸出電壓將會無限制地上升。這將