Bir cep telefonu ekranının parlaklığı diyotlardan nasıl kontrol edilir?

1, temel ilkeler ve diyot türleri
Temel bir yarı iletken cihazı olarak, bir diyotun çekirdeği PN kavşağının özel yapısında yatmaktadır. Diyot ileri önyargılı olduğunda (yani P bölgesi pozitif elektrota bağlanır ve N bölgesi negatif elektrota bağlanır), PN kavşağındaki taşıyıcılar yayılır ve yeniden birleşir, bir akım oluşturur; Ters önyargılı olduğunda, PN kavşağındaki tükenme bölgesi genişleyerek akımın geçişini engelleyecektir. Bu tek yönlü iletkenlik, devrelerdeki diyotların geniş uygulanmasının temelidir.
Cep telefonu ekranlarının parlaklık kontrol sisteminde, aşağıdakiler dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere çeşitli diyot türleri kullanılabilir:
Düzeltme diyotu: AC gücünü DC gücüne dönüştürmek için kullanılır ve ekran parlaklık kontrol devresi için kararlı DC gücü sağlar.
Işık yayan diyotlar (LED'ler): Doğrudan parlaklık kontrolü için kullanılmasa da, LED ekranlarının kendileri çok sayıda LED üniteden oluşur ve parlaklıkları akımı ayarlayarak kontrol edilebilir.
Fotodiyot (veya fotodiyot): Bir ışık sensörü olarak, harici ışığın yoğunluğunu algılayabilir ve ekran parlaklığının otomatik olarak ayarlanması için bir elektrik sinyaline dönüştürebilir.
2, diyotlara dayalı ekran parlaklığı kontrolü prensibi
Fotodiyot ortam ışığını algılar
Fotodiyotlar, cep telefonu ekranlarının otomatik parlaklık ayarlamasını sağlamak için temel bileşenlerdir. Çalışma prensibi fotoelektrik etkiye dayanır: ışık bir fotodiyot üzerine ışınlandığında, foton enerjisi PN kavşağındaki elektronları heyecanlandırır ve bir foto akım üretir. Foto -akımın büyüklüğü, ışınlanmış ışığın yoğunluğu ile doğru orantılıdır. Bu foto akımı ölçerek, ortam ışığının parlaklığı dolaylı olarak belirlenebilir.
Elektrik Sinyal Dönüşümü ve İşleme
Fotodiyot tarafından üretilen foto akım, daha sonra bir mikroişlemci (CPU veya MCU gibi) tarafından işlenen analogdan dijital dönüşüm (ADC) yoluyla bir dijital sinyale dönüştürülür ve dijital bir sinyale dönüştürülür. Mikroişlemci, alınan ışık sinyali gücüne ve karşılık gelen kontrol talimatlarına göre uygun ekran parlaklığı seviyesini hesaplar.
Parlaklık Ayarlama Yürütme
Mikroişlemcinin kontrol talimatları, sürüş devresi boyunca ekran arka ışık sisteminin LED sürücü çipine iletilir. LED sürücü çipi, LED'den akan akımı talimatlara göre ayarlar, böylece ekranın parlaklığını değiştirir. Bu işlemde, diyot parlaklığın sürekli ayarlanmasına doğrudan katılmasa da (parlaklık ayarı genellikle PWM darbe genişliği modülasyonu veya analog akım kontrolü ile elde edildiğinden), bir algılama elemanı olarak fotodiyot, tüm otomatik ayar sisteminin başlangıç ​​noktasıdır.
3, uygulama yöntemi ve devre tasarımı
Fotodiyotların seçimi ve düzenlenmesi
Yüksek hassasiyet, düşük karanlık akım ve hızlı tepki hızına sahip bir fotodiyot seçmek çok önemlidir. Kullanıcının etrafındaki ışık ortamının doğru algılanmasını sağlamak için telefonun ön kapağına veya sınırına fotodiyotlar yerleştirilmelidir. Bu arada, fotodiyotu toz ve çiziklerden korumak için ambalaj için şeffaf bir koruyucu kapak kullanılabilir.
Sinyal işleme devresinin tasarımı
Sinyal işleme devresi amplifikasyon devresi, ADC devresi ve mikroişlemci arayüz devresi içerir. Amplifikasyon devresi, fotodiyot tarafından üretilen zayıf foto akımı yükseltmek için kullanılır; ADC devresi, analog foto -akım sinyalini dijital bir sinyale dönüştürür; Mikroişlemci arayüz devresi, dijital sinyalleri işleme için mikroişlemciye iletmekten sorumludur.
Parlaklık ayarı yürütme devresi tasarımı
Parlaklık ayarı yürütme devresi esas olarak LED sürücü yongaları ve güç mosfetleri veya NPN transistörlerinden oluşur. LED sürücü çipi, mikroişlemciden kontrol talimatları alır ve PWM sinyalleri veya analog akımlar yoluyla LED'in parlaklığını kontrol eder. Güç cihazı, LED'i ışığı yaymak için kontrol sinyalini yeterli akıma dönüştürmekten sorumludur.
4, potansiyel avantajlar ve zorluklar
Avantajları:
Maliyet tasarrufu: Karmaşık elektronik devreler ve gelişmiş sensörlerle karşılaştırıldığında, ekran parlaklığını kontrol etmek için diyotlar kullanmak donanım maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir.
Basitleştirilmiş Tasarım: Diyot bazlı çözüm devre karmaşıklığını azaltır ve ürün geliştirme döngülerini kısaltmak için faydalıdır.
Çevresel Uyarlanabilirlik: Fotodiyodlar, ortam ışığındaki değişiklikleri gerçek zamanlı olarak algılayabilir, ekran parlaklığını otomatik olarak ayarlayabilir ve kullanıcı deneyimini geliştirebilir.
Meydan okumak:
Doğruluk ve stabilite: Fotodiyotların performans farklılıkları ve sıcaklık değişiklikleri, parlaklık kontrolünün doğruluğunu ve stabilitesini etkileyebilir.
Güç tüketimi ve verimliliği: Diyotların kendileri düşük güç tüketimine sahip olsa da, tüm parlaklık kontrol sisteminin güç tüketimi ve verimlilik arasındaki dengeyi kapsamlı bir şekilde dikkate alması gerekir.
Elektromanyetik uyumluluk: Karmaşık elektromanyetik ortamlarda parlaklık kontrol sistemlerinin stabilitesinin ve güvenilirliğinin sağlanması büyük bir zorluktur.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd-diode/rs2j-diode.html