面向小型LCD背光的LED驅動電路設計技巧
上傳人:Bernie Weir(應用總監) 上傳時間: 2010-12-14 瀏覽次數: 734 |
2. 仔細考慮LED選擇
LED技術持續快速改進,制造商在使用新的材料、制造技術和LED設計來為同等大小的電流釋出更大的光輸出,這樣一來,幾年前需要4個LED進行背光的顯示屏如今可能采用2個LED就能實現同樣的背光亮度。不僅如此,過去通常使用冷陰極熒光燈(CCFL)進行背光的4到7英寸較大顯示屏,如今正在轉向使用LED進行背光。此外,LED的正向電壓正趨向更低。因此,不僅需要考慮驅動器制造商的數據表曲線上的驅動器效率,還需要基于采用所選LED對驅動器進行的評估來予以考慮。表1列舉了幾款LED的一些重要規范,顯示了這些LED在正向電壓和發光亮度等方面的差別。需要說明的是,正向電壓范圍的變化較大,這意味著驅動器的效率應該采用LED規范的極限值來進行評估。
表:幾種不同的LED的特性參數
3. 注意布線
即使各個LED采用10到20mA的極低電流來驅動,流經轉換器的峰值電流也明顯高得多。這對于電感拓撲結構而言猶為如此,因為峰值開關電流可能是LED平均電流的10到20倍。因此,需要使用適當的低損耗布線技術。對電荷泵型拓撲結構而言,電容應該布置在鄰近驅動器的位置,使回路面積減至最小以避免輻射開關噪聲。對于電感升壓型轉換器而言,輸入和輸出電容以及電感應設在鄰近驅動器的位置。此外,電流設定電阻(Rfb)應該直接連接至芯片的接地,因為內部參考和檢測電壓之間的錯誤會直接影響LED電流精確度。
4. 在真實環境下測您的試產品
考慮顯示屏在外界高亮度光照條件下的表現,并確保軟件調光控制擁有足夠的動態范圍,從而在預期的光照環境下能夠充分地對顯示屏進行調光。
應該注意避免以下問題
1. 忘記考慮邊界和故障模式
錯誤總會發生,如果LED對地開路或短路,驅動器應該如何處理這個問題?對于電感升壓驅動器而言,如果LED串開路,輸出就會激增,因為恒定電流會對輸出電容進行充電,從而需要過壓保護,但這種功能可能會、也可能不會集成在驅動器中。這在工廠測試中可能會成為一個問題,因為顯示屏在某些測試步驟中可能還未被安裝。此外,評估產品開啟時的浪涌條件也很重要,因為此間大量的電流消耗可能將電池電壓降低到最低工作閾值之下。采用軟啟動和/或對不同電路模塊進行軟件排序就能夠將這個問題最小化。
2. 只盯著峰值效率
由于用戶可調節背光亮度,因此需要考慮顯示屏背光預計會在大多數工作時間內的驅動器效率。評估驅動器的效率時,需要考慮LED預計的工作條件、電池電壓范圍和正向電壓變化。電感型驅動器擁有更佳的峰值效率,對輸入和輸出電壓變化也有更大的容限。
3. 忽視外部元件選擇
在所有設計案例中,都應該考慮采用低的等效串聯電阻(ESR)X5R或X7R陶瓷電容使損耗降到最低。同樣在電感型案例中,(若有外部的)肖特基整流器的正向電壓降和電感的ESR會影響效率。舉例來說,使用帶有0.3Ω ESR的電感來以20mA電流驅動5個串聯的LED時,效率會比帶1.3Ω ESR的電感高5%。當然,這并不是沒有代價的,因為電感的ESR越低,提供相同電感值所對應的尺寸越大。所幸的是,如今也有許多新型的小尺寸電感器,它們容許LED驅動器置于顯示器的下面。
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