LED的自适应背光设计
The Design of LED Adaptive Back Light

---白光LED被广泛用于便携式应用中，以照亮键盘并提供显示屏背光。它广受欢迎的原因在于LED坚固耐用、尺寸小、效率高，并在过去几年中使亮度显著提高。因为大多数此类设备由电池供电，因此，如何减小电流消耗始终是设计工程师追求的目标。本文介绍了一种可以根据环境光照来调节LED亮度的简单设计方法。

结合LED驱动器和光敏晶体管
---白光和蓝光LED通常需要一个驱动器来提高电池电压，并且确保所有LED均具备相同的亮度。安森美半导体是首家推出具有光敏晶体管专用输入端的白光LED驱动器的公司。该白光LED产品系列已经有多种新器件，其中NCP5006和NCP5007最多可驱动5个串联的LED，并且采用了小型薄型SOT23-5封装，可驱动达1W的功率。另外，它们的PFM架构经过优化，使其电磁干扰（EMI）比市场上多数的PWM驱动器减少10倍。所以，当需要控制EMI和尺寸时，将高效的NCP5006/5007和光敏晶体管结合将颇具意义。下面的原理图（见图1）描述了达到这一目标的一种简单实现方法。
---我们选了光敏晶体管而不是光电二极管，是因为光敏晶体管的灵敏度较高。这里选择了SFH320器件，该原理对于其他类似器件依然有效。无光照时，流过光敏晶体管的电流为nA的数量级，因而可以忽略。在稳态时，Vsense电压等于VFB，即反馈输入处的电压(200mV)。流过串联的LED的电流为200mV / 10Ω = 20mA。当光线照射到光敏晶体管上时，电流产生，FB输入引脚上的电压增大。因此，驱动器将降低LED电流，以便将VFB保持在200mV。当ILight达到200mV/R2时，驱动器将完全切断通过LED的电流。
---由于光敏晶体管已经连接在使能输入和反馈输入之间，其明显已经连接在Vbat和FB之间，但是在那种情况下，较低的NCP5006待机电流因光照产生的电流而增大。原理图上所示的连接可避免这一问题，而且光敏晶体管电流足够低，将使能连接关闭。另外，R1电阻防止电流超过几10μA，从而防止FB输入引脚上的电压超出规定的工作范围。
---根据光敏晶体管的类型，需要调整光敏度。这一点可通过改变R2很容易地实现。增加R2将导致较高的光敏度。在这种情况下，R1也必须增大。经验法则是将R1设置为R2的10倍。
---大多数情况下，手机和个人数字助理均在高亮度环境中使用。本文中建议的原理图可以根据环境光照来调节LED亮度，可以使LED仅在需要时开通。