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designideas
2005年2月号
白色LEDドライバーに調光機能を付加する

Wallace Ly 米National Semiconductor社
 カラー表示の携帯電話では、消費電力への要求が厳しくなる一方である。新しいアプリケーションが次々と登場し、低電力設計が不可欠になっている。携帯電話は、ゲームやMP3など、消費電力の多いマルチメディア機能に用いられている。消費電力のデータを調べてみると、50%はカラー画面のバックライト用である。
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 図1は、昔ながらのバックライト・ドライバーIC(LM2794/95)により調光機能を持たせる方法である。外部からのPWM信号を変調して、白色LEDの電流を制御する。オン/オフ時間比(デューティサイクル)により、フル・オンからフル・オフまで変えられる。ただし、ベースバンド/アプリケーション・プロセッサーが、PWMタイマーを備えている必要がある。
 図2は、調光機能を得る別の方法で、調節可能なアナログ入力インターフェースを用いる。これには、デジタルベースバンドまたはアプリケーション・プロセッサーにD-Aコンバーター(DAC)ブロックが必要になるという問題がある。
 ここで提案するのは、応用範囲の広い調光方法である(図3)。ヘッドホンアンプLM4811は、そもそもDACとして動作するようには設計されていないが、ここではちょっとした工夫でそれを可能にしている。構成は次のように単純明解である。
 LM4811の出力をLM2794のBRGT端子に接続する。LM4811の出力電流は、デジタルボリューム・コントロールブロックに格納されているデジタル値に直接比例する。クロックの立ち上がりエッジは、アップ/ダウン端子の極性に従って、LM4811の出力電流を制御し、白色LEDドライバーの出力電流を設定する。
 この方法に必要なのは、2本の汎用入出力ラインだけで、最近のベースバンド/アプリケーション・プロセッサーすべてに備わっている。さらに、LED電流をいったん設定すれば、プロセッサーのサイクルは必要としない。従って、このアプローチはソフトウエア面でもハードウエア面でも最適である。

「design ideas」への寄稿のお願い
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弊誌「EDN Japan」では、「design ideas」と呼ぶ1ページ前後のコラムを毎号6ページ〜8ページ掲載しています。これは、米EDN誌の「名物コラム」で、電子回路設計などの現場で働く電子技術者の皆様からのご寄稿により成り立っています。そこで半導体メーカーや電子機器メーカーの電子技術者のほか、大学などの研究者、一般の方(コンサルタント業務に携わる方など)の皆様からの「design ideas」へのご寄稿を募集します。
【記事内容】
電気/電子回路の新たな提案とその説明。
半導体製品に組み込まれた新たな回路の紹介。
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半導体/電子回路の性能を引き出す、あるいは部品の弱点を補う回路の提案。など。
上記以外のテーマについては、別途ご相談ください。
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