Jak ovládat jas obrazovky mobilního telefonu přes diody?

1, základní principy a typy diod
Jako základní polovodičové zařízení leží jádro diody ve speciální struktuře jeho PN křižovatky. Když je dioda vpřed zkreslená (tj. Ploda P je připojena k pozitivní elektrodě a oblast n je připojena k záporné elektrodě), nosiče ve spojení PN difúzní a rekombinují a vytvoří proud; Když je zpětná zkreslení, rozšiřuje se depleční oblast ve spojení PN, což brání průchodu proudu. Tato jednosměrná vodivost je základem pro širokou aplikaci diod v obvodech.
V systému kontroly jasu obrazovek mobilních telefonů lze použít různé typy diod, včetně, ale nejen:
Rektifikační dioda: Používá se k přeměně napájení střídavého proudu na DC napájení a poskytuje stabilní DC napájení pro řídicí obvod jasu obrazovky.
Diody emitující světlo (LED): Ačkoli se nepoužívají přímo pro kontrolu jasu, samotné LED obrazovky jsou složeny z velkého počtu LED jednotek a jejich jas lze ovládat úpravou proudu.
Photodiode (nebo fotodioda): Jako senzor světla může cítit intenzitu vnějšího světla a převést jej na elektrický signál pro automatické nastavení jasu obrazovky.
2, princip ovládání jasu obrazovky založené na diodech
Fotodiody snímá okolní světlo
Fotodiody jsou klíčové komponenty pro dosažení automatického nastavení jasu obrazovek mobilních telefonů. Jeho pracovní princip je založen na fotoelektrickém efektu: Když je světlo ozářeno na fotodiodu, fotonová energie excituje elektrony v PN spojení a vytváří fotoproud. Velikost fotoproudu je přímo úměrná intenzitě ozářeného světla. Měřením tohoto fotoproudu může být jasně stanovena jas okolního světla.
Převod elektrického signálu a zpracování
Fotoprunt generovaný fotodiodou je amplifikován a přeměněn na digitální signál pomocí analogového - na - digitální konverzi (ADC), která je poté zpracována mikroprocesorem (jako je CPU nebo MCU). Mikroprocesor vypočítá příslušnou úroveň jasu obrazovky na základě přijímané síly signálu světelného signálu a problémům odpovídajících kontrolních pokynů.
Provedení nastavení jasu
Pokyny pro ovládání mikroprocesoru jsou přenášeny do čipu LED ovladače systému podsvícení obrazovky přes hnací obvod. Čip Ovladače LED upravuje proud protékající LED podle pokynů, čímž mění jas obrazovky. V tomto procesu, ačkoli se dioda přímo nezúčastní nepřetržitého nastavení jasu (protože nastavení jasu je obvykle dosaženo pomocí modulace šířky pulsu PWM nebo kontrolou analogového proudu), fotodioda jako snímací prvek je výchozím bodem celého systému automatického nastavení.
3, metoda implementace a návrh obvodu
Výběr a uspořádání fotodiodů
Výběr fotodiody s vysokou citlivostí, nízkým tmavým proudem a rychlou rychlostí odezvy je zásadní. Fotodiody by měly být umístěny na přední kryt nebo ohraničení telefonu, aby se zajistilo přesné vnímání světelného prostředí kolem uživatele. Mezitím pro ochranu fotodiody před prachem a škrábancemi lze pro obaly použít průhledný ochranný kryt.
Návrh obvodu zpracování signálu
Obvod zpracování signálu zahrnuje obvod amplifikace, obvod rozhraní mikroprocesoru. Amplifikační obvod se používá k amplifikaci slabého fotoproudu generovaného fotodiodou; Obvod ADC převádí analogový fotoproudový signál na digitální signál; Obvod rozhraní mikroprocesoru je zodpovědný za přenos digitálních signálů do mikroprocesoru pro zpracování.
Konstrukce provádění nastavení jasu
Obvod provedení jasu je složen hlavně z LED čipů ovladačů a napájecí mosfets nebo tranzistorů NPN. Chip LED ovladače dostává kontrolní pokyny od mikroprocesoru a řídí jas LED signály nebo analogové proudy PWM. Výkonové zařízení je zodpovědné za přeměnu řídicího signálu na dostatečný proud, který řídí LED k emitování světla.
4, Potenciální výhody a výzvy
Výhody:
Úspory nákladů: Ve srovnání s komplexními elektronickými obvody a pokročilými senzory může použití diod k řízení jasu obrazovky výrazně snížit náklady na hardware.
Zjednodušený design: Roztok na bázi diody snižuje složitost obvodu a je prospěšný pro zkrácení cyklů vývoje produktů.
Environmentální přizpůsobivost: Fotodiody mohou snímat změny v okolním světle v reálném čase, automaticky upravit jas obrazovky a zlepšit uživatelský zážitek.
Výzva:
Přesnost a stabilita: Rozdíly výkonu a změny teploty fotodiod mohou ovlivnit přesnost a stabilitu kontroly jasu.
Spotřeba energie a účinnost: Ačkoli samotné diody mají nízkou spotřebu energie, celý systém řízení jasu musí komplexně zvážit rovnováhu mezi spotřebou energie a účinností.
Elektromagnetická kompatibilita: Hlavní výzvou je zajištění stability a spolehlivosti systémů řízení jasu v komplexním elektromagnetickém prostředí.
https://www.trrrsemicon.com/diode/smd/asmd{2haeding/rs2j;