Kako nadzorovati svetlost zaslona mobilnega telefona skozi diode?

1, Osnovna načela in vrste diod
Kot temeljna polprevodniška naprava je jedro diode v posebni strukturi njegovega PN stika. Kadar je dioda naprej pristranska (tj. P -regija je priključena na pozitivno elektrodo in je območje N priključeno na negativno elektrodo), se bodo nosilci v stičišču PN razpršili in rekombinirali, kar tvorijo tok; Ko je vzvratno pristransko, se bo območje izčrpavanja v stičišču PN razširilo, kar bo oviralo prehod toka. Ta enosmerna prevodnost je osnova za široko uporabo diod v vezjih.
V sistemu za nadzor svetlosti na zaslonih mobilnih telefonov se lahko uporabljajo različne vrste diod, vključno z, vendar ne omejeno na:
Namestitev diode: Uporablja se za pretvorbo AC napajanja v DC napajanje, ki zagotavlja stabilno DC moč za krmilni vezje zaslona.
Lahke oddajajoče diode (LED): Čeprav se ne uporabljajo neposredno za nadzor svetlosti, so sami zasloni LED sestavljeni iz velikega števila LED enot, njihovo svetlost pa lahko nadziramo s prilagajanjem toka.
Fotodioda (ali fotodioda): Kot senzor svetlobe lahko začuti intenzivnost zunanje svetlobe in jo pretvori v električni signal za samodejno nastavitev svetlosti zaslona.
2, načelo nadzora svetlosti zaslona, ​​ki temelji na diodah
Fotodioda čuti okoljsko svetlobo
Fotodiode so ključne sestavne dele za samodejno prilagajanje svetlosti na zaslonih mobilnih telefonov. Njegovo delovno načelo temelji na fotoelektričnem učinku: Ko se svetloba obseva na fotodiodo, Phon Energy vzbuja elektrone v PN stičišču, ki ustvari fototok. Obseg fototoka je neposredno sorazmerna z intenzivnostjo obsevane svetlobe. Z merjenjem tega fototoka je mogoče posredno določiti svetlost svetlobne svetlobe.
Pretvorba in obdelava električnega signala
Fototok, ki ga ustvari fotodioda, se ojača in pretvori v digitalni signal z analognim - v - digitalna pretvorba (ADC), ki jo nato obdela mikroprocesor (na primer CPU ali MCU). Mikroprocesor izračuna ustrezno raven svetlosti zaslona na podlagi prejete jakosti svetlobnega signala in izda ustrezna navodila za nadzor.
Izvedba prilagajanja svetlosti
Navodila za nadzor mikroprocesorja se prek vozniškega vezja prenašajo na LED gonilni čip sistema osvetlitve zaslona. LED gonilni čip prilagodi tok, ki teče skozi LED v skladu z navodili in s tem spremeni svetlost zaslona. Čeprav dioda ne sodeluje neposredno pri neprekinjenem prilagajanju svetlosti (saj je nastavitev svetlosti običajno dosežena z modulacijo širine impulza PWM ali krmiljenjem analognega toka), je fotodioda kot zaznavni element izhodišče celotnega sistema samodejnega nastavitve.
3, metoda izvajanja in oblikovanje vezja
Izbira in razporeditev fotodiodov
Izbira fotodiode z visoko občutljivostjo, nizkim temnim tokom in hitrostjo odziva je ključnega pomena. Fotodiode je treba namestiti na sprednji pokrov ali obrobo telefona, da se zagotovi natančno zaznavanje svetlobnega okolja okoli uporabnika. Medtem se za zaščito fotodiode pred prahom in praskami lahko za embalažo uporabi prozorno zaščitni pokrov.
Oblikovanje vezja za obdelavo signala
Vezje za obdelavo signala vključuje amplifikacijsko vezje, ADC vezje in vmesniški vezje mikroprocesorja. Amplifikacijski vezje se uporablja za ojačanje šibkega fototoka, ki ga ustvari fotodioda; ADC vezje pretvori analogni fototok signal v digitalni signal; Vmesnik mikroprocesorskega vmesnika je odgovoren za prenos digitalnih signalov na mikroprocesor za obdelavo.
Oblikovanje vezja za nastavitev svetlosti
Vezje za prilagajanje svetlosti je sestavljeno predvsem iz LED gonilnih čipov in moči MOSFET ali NPN tranzistorjev. LED gonilni čip prejme navodila za nadzor od mikroprocesorja in nadzoruje svetlost LED skozi signale PWM ali analogne tokove. Naprava napajanja je odgovorna za pretvorbo krmilnega signala v zadosten tok, da LED poganja LED, da oddaja svetlobo.
4, potencialne prednosti in izzivi
Prednosti:
Prihranki stroškov: V primerjavi s kompleksnimi elektronskimi vezji in naprednimi senzorji lahko uporaba diod za nadzor svetlosti zaslona znatno zmanjša stroške strojne opreme.
Poenostavljena zasnova: Raztopina na osnovi diode zmanjšuje kompleksnost vezja in je koristna za skrajšanje ciklov razvoja izdelka.
Okoljska prilagodljivost: Fotodiode lahko v realnem času zaznajo spremembe v okoljski svetlobi, samodejno prilagodijo svetlost zaslona in izboljšajo uporabniško izkušnjo.
Izziv:
Natančnost in stabilnost: Razlike v zmogljivosti in temperaturne spremembe fotodiodov lahko vplivajo na natančnost in stabilnost nadzora svetlosti.
Poraba in učinkovitost energije: Čeprav imajo diode majhne porabe energije, mora celoten sistem za nadzor svetlosti celovito upoštevati ravnovesje med porabo energije in učinkovitostjo.
Elektromagnetna združljivost: Zagotavljanje stabilnosti in zanesljivosti sistemov za nadzor svetlosti v zapletenih elektromagnetnih okoljih je glavni izziv.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd