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使用電流輸出 DAC 和 TIA 精確控制 LED 亮度

2072260 2022-11-25 | pdf | 207.38KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

發(fā)光二極管 (LED) 因其物理堅(jiān)固性、長壽命、效率、快速開關(guān)能力和小尺寸而廣受歡迎。LED 比白熾燈泡每瓦發(fā)出更多的流明，并且它們的效率不受其尺寸和形狀的影響。然而，盡管它們得到了廣泛的使用和技術(shù)支持，但要精確控制 LED 的亮度仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。發(fā)光二極管 (LED) 因其物理堅(jiān)固性、長壽命、效率、快速開關(guān)能力和小尺寸而廣受歡迎。LED 比白熾燈泡每瓦發(fā)出更多的流明，并且它們的效率不受其尺寸和形狀的影響。然而，盡管它們得到了廣泛的使用和技術(shù)支持，但要精確控制 LED 的亮度仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。原因有很多，并且與每個(gè) LED 波長的物理特性有關(guān)，但使用正確的組件和設(shè)計(jì)方法仍然可以實(shí)現(xiàn)精確的亮度控制。原因有很多，并且與每個(gè) LED 波長的物理特性有關(guān)，但使用正確的組件和設(shè)計(jì)方法仍然可以實(shí)現(xiàn)精確的亮度控制。本文簡要討論與實(shí)現(xiàn)一致的 LED 亮度相關(guān)的問題。然后展示了如何將可編程的 14 位電流輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)、運(yùn)算放大器和精密模擬微控制器結(jié)合使用以實(shí)現(xiàn)精密 LED 亮度控制。來自 Analog Devices 的組件將作為示例使用。本文簡要討論與實(shí)現(xiàn)一致的 LED 亮度相關(guān)的問題。然后展示了如何將可編程的 14 位電流輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)、運(yùn)算放大器和精密模擬微控制器結(jié)合使用以實(shí)現(xiàn)精密 LED 亮度控制。來自 Analog Devices 的組件將作為示例使用。LED 陣列/應(yīng)用LED 陣列/應(yīng)用LED 半導(dǎo)體是一種光源，通過電流從陽極流向陰極來發(fā)光。半導(dǎo)體電子與電子空穴復(fù)合并以光子的形式釋放能量。電子穿過半導(dǎo)體帶隙所需的能量決定了 LED 燈的顏色。LED 半導(dǎo)體是一種光源，通過電流從陽極流向陰極來發(fā)光。半導(dǎo)體電子與電子空穴復(fù)合并以光子的形式釋放能量。電子穿過半導(dǎo)體帶隙所需的能量決定了 LED 燈的顏色。LED 的電氣行為類似于標(biāo)準(zhǔn)二極管。與標(biāo)準(zhǔn)二極管一樣，重要的是不要在正向偏置模式下過度驅(qū)動(dòng)器件。過驅(qū)動(dòng)二極管會(huì)過熱，在最壞的情況下會(huì)變成開路。當(dāng) LED 正向偏置時(shí)，電流流過器件，產(chǎn)生光和從陽極到陰極的電壓降（圖 1）。? LED 的電氣行為類似于標(biāo)準(zhǔn)二極管。與標(biāo)準(zhǔn)二極管一樣，重要的是不要在正向偏置模式下過度驅(qū)動(dòng)器件。過驅(qū)動(dòng)二極管會(huì)過熱，在最壞的情況下會(huì)變成開路。當(dāng) LED 正向偏置時(shí)，電流流過器件，產(chǎn)生光和從陽極到陰極的電壓降（圖 1）。? 圖 1：使用 20 毫安 (mA) 的正向電流，顯示各種顏色的 LED 具有不同的正向電壓。（圖片來源：Digi-Key Electronics）圖 1：使用 20 毫安 (mA) 的正向電流，顯示各種顏色的 LED 具有不同的正向電壓。（圖片來源：Digi-Key Electronics）在圖 1 中，LED 的正向電壓隨顏色變化（R = 紅色；O = 橙色；G = 綠色；Y = 黃色；B = 藍(lán)色；W = 白色）。通常，LED 由 20 mA 源激發(fā)以測量和指定其正向電壓值。用電壓源驅(qū)動(dòng) LED 很誘人，但很難精確控制電壓源，這可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過度驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致過熱和過早失效。在圖 1 中，LED 的正向電壓隨顏色變化（R = 紅色；O = 橙色；G = 綠色；Y = 黃色；B = 藍(lán)色；W = 白色）。通常，LED 由 20 mA 源激發(fā)以測量和指定其正向電壓值。用電壓源驅(qū)動(dòng) LED 很誘人，但很難精確控制電壓源，這可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過度驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致過熱和過早失效。并聯(lián)與串聯(lián) LED 配置并聯(lián)與串聯(lián) LED 配置