提升液晶電視LED背光性能的新趨勢(shì)
隨著成本和功率效率推動(dòng)新系統(tǒng)架構(gòu)的發(fā)展和克服設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，業(yè)內(nèi)大尺寸液晶電視的背光正不斷從冷陰極熒光燈(CCFL)過渡到白光LED。液晶電視設(shè)計(jì)人員在LED背光方面所面臨的主要挑戰(zhàn)就是如何在系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性、元件成本和功率轉(zhuǎn)換效率之間取得平衡。液晶電視LED背光的總系統(tǒng)效率受到幾個(gè)因素的影響。新型LED背光驅(qū)動(dòng)IC正力求解決這些挑戰(zhàn)，為液晶電視設(shè)計(jì)人員提供了切實(shí)可行的解決方案。
LED背光類型
在CCFL背光向白光LED背光轉(zhuǎn)變的過程中出現(xiàn)了兩大類白光LED背光解決方案。大多數(shù)解決方案通常屬于“直下式”或“側(cè)入式”LED背光方案。
·“直下式”LED背光是指LED直接在液晶面板后方投射燈光。直下式背光系統(tǒng)通常由短的LED串組成，一般是排列成多個(gè)通道或“模塊”的8至12組白光LED。每塊液晶面板使用模塊或通道的數(shù)量多達(dá)64至128個(gè)。相比原先的CCFL系統(tǒng)，直下式背光系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)比度更佳，因?yàn)槊總�(gè)LED串或模塊本身都是液晶顯示屏畫面的獨(dú)立發(fā)光源。直下式背光系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于較高的系統(tǒng)成本和控制復(fù)雜性。
·側(cè)入式背光系統(tǒng)將LED在液晶面板側(cè)邊或頂部和底部排列成較長(zhǎng)的串或“燈條”。每根燈條的LED串可包含多達(dá)20至50組LED。側(cè)入式背光優(yōu)勢(shì)在于更低的系統(tǒng)成本和復(fù)雜性。但由于液晶面板照射并非直入，因此對(duì)比度品質(zhì)常常會(huì)與原先的CCFL系統(tǒng)一樣。側(cè)入式背光的一大優(yōu)勢(shì)在于它可用于替代幾乎不能調(diào)整背光系統(tǒng)信號(hào)或硬件的傳統(tǒng)CCFL。
設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)和解決方案
直下式和側(cè)入式背光系統(tǒng)通常都會(huì)遇到的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)便是功率轉(zhuǎn)換效率及其相關(guān)散熱問題。目前市場(chǎng)上已有幾種液晶電視LED背光驅(qū)動(dòng)集成電路可為這一問題提供技術(shù)解決方案。
所有液晶電視系統(tǒng)（包括直下式和側(cè)入式背光系統(tǒng)）設(shè)計(jì)人員都必須確定既定系統(tǒng)所需LED串和/或通道的數(shù)量，以及每條串所需的LED數(shù)量。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員還需要確定達(dá)到規(guī)定液晶背光亮度所需的最大正向電流。一旦確定了這些最高級(jí)別的系統(tǒng)要求，下一步必須要考慮的技術(shù)問題便是LED正向電壓(VF)以及因LEDVF差總值而導(dǎo)致的后續(xù)LED串電壓變化。加上每個(gè)LED串之間的VF差將對(duì)總系統(tǒng)效率產(chǎn)生最大的影響。
所有白光LED的VF差在同一生產(chǎn)類型中的差別高達(dá)500mV，有時(shí)甚至更大。考慮到成本因素，實(shí)際測(cè)試分類和部件裝箱只能將LEDVF差縮小至大約±100mV的范圍�？傠妷鹤畲骎F的LED串將決定LED高側(cè)電源輸出電壓。接下來產(chǎn)生的問題則是利用較低VF總值控制LED亮度的電流阱必須耗盡過量電壓差生成的電源。既定串中的LED數(shù)量越多VF差越大，這一規(guī)律不容忽視。例如，圖4中系統(tǒng)的LED串共有10組，每組VF差都為±100mV，因而導(dǎo)致的LED串電壓失配高達(dá)2V。若VF差高于±100mV，或使用的LED超過10個(gè)，那么通道之間的失配率將會(huì)增加。
