發(fā)光二極管(LED)的內(nèi)在品質(zhì)使它能夠替代冷陰極熒光燈管(CCFL)成為下一代電視機(jī)、臺(tái)式機(jī)和筆記本顯示器的背光解決方案。LED的功耗遠(yuǎn)小于CCFL,壽命比后者長(zhǎng)5倍,效率更高,顯示器厚度更薄,亮度調(diào)節(jié)的精細(xì)度更小,使用低電壓驅(qū)動(dòng)器,而且本身就更加環(huán)保,因?yàn)長(zhǎng)ED與CCFL不同,它不含有汞或其他有害物質(zhì)。不過(guò),所有這些特性都只有在LED背光陣列與驅(qū)動(dòng)IC之間實(shí)現(xiàn)很好的匹配之后才能得到完全的發(fā)揮。因此,設(shè)計(jì)人員只有在了解驅(qū)動(dòng)I
發(fā)光二極管(
LED)的內(nèi)在品質(zhì)使它能夠替代冷陰極熒光燈管(CCFL)成為下一代電視機(jī)、臺(tái)式機(jī)和
筆記本顯示器的背光解決方案。LED的功耗遠(yuǎn)小于CCFL,壽命比后者長(zhǎng)5倍,效率更高,顯示器厚度更薄,亮度調(diào)節(jié)的精細(xì)度更小,使用低電壓驅(qū)動(dòng)器,而且本身就更加環(huán)保,因?yàn)長(zhǎng)ED與CCFL不同,它不含有汞或其他有害物質(zhì)。不過(guò),所有這些特性都只有在LED背光陣列與驅(qū)動(dòng)
IC之間實(shí)現(xiàn)很好的匹配之后才能得到完全的發(fā)揮。因此,設(shè)計(jì)人員只有在了解驅(qū)動(dòng)IC的關(guān)鍵特性及功能之后,才能選出最適合應(yīng)用需求的驅(qū)動(dòng)IC。瀏覽一下驅(qū)動(dòng)IC的數(shù)據(jù)單,會(huì)發(fā)現(xiàn)有許多參數(shù)需要考慮,本文將介紹的參數(shù)和功能是其中最重要的。
參數(shù)
這些規(guī)范中的第一條是驅(qū)動(dòng)IC能夠接受的輸入電壓。如果輸入電壓范圍較窄,那么它能夠應(yīng)用到的范圍就比較小。此外,這樣的IC芯片可能無(wú)法承受較大的輸入電壓擺幅以及在使用中總是存在的一些其他瞬態(tài)條件。
驅(qū)動(dòng)芯片的最大輸出電壓也很關(guān)鍵,因?yàn)槊總(gè)LED都會(huì)產(chǎn)生1~4V的電壓降。驅(qū)動(dòng)芯片必須有足夠高的輸出電壓,以提供陣列中多個(gè)LED所產(chǎn)生的電壓降。最大輸出電壓和通道數(shù)決定了它能夠支持的LED數(shù)量。
這一結(jié)論同樣適用于驅(qū)動(dòng)芯片能夠?yàn)槊總(gè)通道提供的最大
電流。它能夠提供的電流必須與每種設(shè)計(jì)相匹配,重點(diǎn)在于所使用的LED類型。
大多數(shù)便攜式應(yīng)用中所使用的LED需要20~30mA的電流,而顯示器和電視中的LED通常會(huì)消耗
40~
120mA(不過(guò)在有些應(yīng)用中LED需要高達(dá)350mA的電流)。一般而言,輸出電壓和輸出電流的值越大越好,但是要注意到,高輸出的驅(qū)動(dòng)芯片的成本通常要高于低輸出的同類產(chǎn)品,因此對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片和應(yīng)用進(jìn)行嚴(yán)格匹配可以節(jié)省設(shè)計(jì)成本。
驅(qū)動(dòng)IC可以提供的通道數(shù)是從幾個(gè)到
16個(gè),甚至更多。選擇幾個(gè)通道數(shù)“合適”的驅(qū)動(dòng)芯片完全是由系統(tǒng)需求所決定的。而目標(biāo)是使用盡可能少的驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)滿足系統(tǒng)需求,以降低成本和復(fù)雜性。
但是,驅(qū)動(dòng)芯片能夠支持的串聯(lián)LED數(shù)量不僅取決于它的通道數(shù),也取決于芯片的最大輸出電壓。例如,低輸出電壓的16通道驅(qū)動(dòng)芯片可支持80個(gè)LED,可能只能支持5個(gè)LED的串聯(lián);而高輸出電壓的10通道驅(qū)動(dòng)芯片可支持160個(gè)LED,或許只能夠支持16個(gè)LED的串聯(lián)。
LED
根據(jù)顯示器尺寸的不同,LED的數(shù)量可能從10英寸顯示器的30個(gè),到大屏幕平板電視的1000多個(gè)。因?yàn)檫@些LED的光輸出取決于電流,所以嚴(yán)格地滿足所有LED的電流需求是很重要的,盡管同所有其他
電子零部件一樣,每個(gè)LED的特性也不盡相同。
如果不將這些差異降至最低,那么在顯示器上將會(huì)出現(xiàn)明顯的亮度不均勻。驅(qū)動(dòng)IC對(duì)電流進(jìn)行控制,將電流的變化維持在電流匹配規(guī)范所指定的很小的范圍內(nèi)。對(duì)筆記本和顯示器而言,較理想的目標(biāo)是±2%或更。粚(duì)電視機(jī)則是±1%。
因?yàn)長(zhǎng)ED的許多屬性會(huì)隨著LED電流的變化而變化,所以亮度調(diào)節(jié)功能應(yīng)該使用脈寬調(diào)制(PWM)控制來(lái)實(shí)現(xiàn),保持導(dǎo)通狀態(tài)下的電流恒定不變。雖然有些系統(tǒng)使用外部PWM信號(hào)(例如,有些
筆記本電腦使用直接PWM控制),但是帶有板載PWM發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)芯片通常是更好的選擇。這樣的器件不需要外部PWM發(fā)生器,能夠簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。有些驅(qū)動(dòng)IC同時(shí)支持這兩種方式。
許多現(xiàn)有背光應(yīng)用中所使用的PWM頻率都低于1kHz,在有些情況下,如果使用低成本的
陶瓷