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為背光LCD和電視選擇LED驅動IC

上傳人:MichaelJennings

上傳時間: 2009-02-14

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  許多現有背光應用中所使用的PWM頻率都低于1kHz,在有些情況下,如果使用低成本的陶瓷電容器,可能會產生人耳能夠聽到的噪聲。通過選擇支持PWM頻率范圍寬(包括那些人耳聽不到的頻率)的器件,能夠避免這個問題。

  例如,飛思卡爾的10通道MC34844 LED背光驅動芯片就滿足這樣的要求。有些驅動芯片也提供了與其它器件或外部源進行同步的功能,以降低由器件的相互作用所產生的諧波和拍頻引起噪聲的可能性,并消除某些視覺假象。

  驅動芯片調節LED亮度時能夠實現的粒度或精度取決于芯片的位數。這個數字越大,PWM信號能夠劃分的增量就越小,就能夠提供更好的亮度控制。例如,MC34844 LED驅動芯片是8位,就能夠將LED的亮度調節至256個等級中的任意一級。

  在驅動芯片的規范中,PWM高/低電平的轉換時間應該越短越好,這樣才能夠保證即使在占空比很小的情況下,輸出的也是精確的方波脈沖。這一點對于確保更嚴格的電流匹配以及線性度更好的亮度調節范圍是必不可少的。

  在高PWM速率下,如25kHz,能夠提供低至1個最小有效位(LSB)的線性亮度調節的驅動芯片能夠提供最好的性能。但是,轉換速率也不能太快,因為更高的頻率可能會引起振蕩以及其它形式的電磁干擾(EMI)。50ns左右的速度能夠滿足這個需求,同時將效率最大化。

  盡管有些LED驅動IC不帶有通信接口,但是在許多背光應用中所使用的器件最好帶有這項功能,而且這種接口對于帶有板載PWM發生器的器件特別重要。這種接口簡化了編程、故障監控以及其它功能,在內部集成電路(I2C)類型中最為常見。對于那些需要高速更新的系統而言,低電壓差分信號(LVDS)等接口變得越來越普遍。

  帶有板載升壓變換器的驅動芯片不再需要外部電路來實現這項功能。此外,最好使用集成開關,因為它消除了板載互連造成電磁干擾的可能性,簡化了材料清單(BOM),節省了PCB面積,也不再需要設計人員指定能夠很好地匹配驅動芯片的晶體管。所使用的升壓頻率變動范圍是很廣的,而且有時是可編程的。

  較高頻率(如1.2MHz)的優勢在于能夠使用更小的電感和電容。動態余量控制(DHC)模式是另一項重要的功能。它測量所有連接到升壓變換器的LED串,并自動將輸出電壓調節到驅動這些LED串所需要的最低電壓值。這樣做會使得電流鏡中的線性驅動芯片兩端的電壓降減小,驅動功耗降低,從而使總體效率升高。

  帶有光環路控制的驅動芯片使得設計人員能夠使用光傳感器來補償LED的溫度和壽命變化。熱傳感器也可以用來對熱效應進行補償。光傳感器也可以用于調節背光的亮度作為對周圍環境變化的響應,在黑暗的環境中調節顯示的亮度。

  理想的LED驅動IC應該包含許多對驅動芯片和LED進行保護的功能。在某個LED或LED串出現故障的時候,LED短路/開路保護能夠讓背光繼續工作。此外,過電壓,過電流以及過熱保護為驅動芯片和LED提供了必要保障。欠壓鎖定被用來確保驅動芯片不會工作在指定范圍以外,因為那樣可能會造成器件無法正常工作。

  最后的考慮

  記住,帶有大量片上功能的驅動芯片可以減少電路所需要的PCB面積以及材料清單。它們同時也會降低設計的復雜性,因為設計人員不再需要設計外部電路或為之選擇最好的零部件。當然,在不同的應用中每項功能的重要性會有所不同,并且被選中的驅動IC是根據其價格與系統性能的對比而選出的。

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