从屏幕背光应用看LED驱动技术发展

技术分类: 电源技术  消费电子设计  | 2007-08-01
张轶群,EDN China技术编辑


  LED驱动的未来方向:大屏幕背光和闪光灯

  未来背光LED驱动的发展会向更大屏幕(大屏幕LCD背光)发展,屏幕越大意味着需要更多LED做背光,因此,LED驱动需要更大的驱动能力(驱动电压、驱动电流)。假设每个LED导通压降为3.5V,并且采用串联电感升压LED驱动,6个LED就需要21V驱动电压,10个LED则需要35V驱动电压。驱动电压越高,竞争对手也越少,因为高驱动电压需要更加复杂的工艺才能实现,而很多时候这些工艺是各公司的专利技术。大屏幕背光也存在难点:由于节能的要求,需要更高效率;为满足电视厂家对显示的要求,需要做到更丰富的色彩。此外,闪光灯LED驱动会是另一个发展方向。因为,在LCD 驱动、闪光灯驱动和键盘背光驱动中,从2005年至2009年照相机闪光灯所占的比例从6%提高至36%(注

:手机一般要200万像素以上才需要支持闪光灯功能,而到2010年90%的手机摄像头分辨率将超过300万像素)。

  RGB LED可能最终取代WLED

  在本文中,所指的LED基本都是白光LED(WLED)。驱动白光LED时并联方式需要平衡各并联LED支路电流;那么对于RGB LED情况会更为复杂,它与驱动WLED有什么不同?RGB LED与WLED相比,WLED会有偏蓝色效果,另外其只能达到70%的NTSC颜色范围,如果采用RGB LED可以达到100%的NTSC颜色范围,从而可以达到真正意义上的白光。但是RGB LED中,R/G/B三种颜色的LED分别具有不同的正向电压、启动电流和不同的温度特性,对于RGB LED驱动就需要分别对R、G、B这三路LED的上述参数进行校正。根据LED厂家提供的上述参数,NS将这些参数编程进驱动芯片中,并利用PWM方式分别对每一路的R、G、B LED进行调节并结合温度传感器实现温度补偿。NS显示事业部市场与应用总监Guy Nicholson认为今后RGB LED会最终取代WLED。现在,一个3寸屏一般需要4个WLED,如果使用RGB LED需要2个RGB LED (总共6个LED)。


  附文:国内外LED背光驱动产品集萃

  日前我们拜访了一些国内外做LED背光驱动的公司,了解他们的相关技术和产品,希望能为读者提供一些有价值的参考。

  四通道LED驱动提供LCD背光

  Sipex公司的LED驱动器SP7616非常适合于液晶显示器背光。SP7616具有+4.5V ~ +30V宽输入电压范围,可以驱动4通道,每通道9个LED(每通道电流60mA),总共36个LED(VF=3.2V)。只用一颗外部电阻便可调节LED的电流,实现多个LED之间电流的精确匹配(通道间匹配度1.5%)。该驱动器通过200 mV低导通压降实现高效率。可以使用PWM或者模拟电压实现调光控制。此外,SP7616的特性还有内置热保护,能自动调节LED电流以防过热。该公司表示,一颗外部电阻可以控制一个通道的LED电流,因此4通道LED需要4颗外部电阻。用户可根据需要选择关闭一些通道,但必有一颗外部电阻控制的LED电流作为参考,其它路的控制参考该路做电流匹配。

  1/1.5倍驱动模式的电荷泵实现背光LED驱动

  启攀公司的CP2133白光LED驱动芯片适合用于背光彩色显示应用。该器件采用外部电阻器为每个LED设定恒定电流。其电源电压范围为2.7V~5.5V,共能驱动4颗并联LED(每路30mA驱动电流)。CP2133采用自适应1倍或1.5倍驱动模式并且结合电流源技术达到高效率:充满电的电池(4.2V~4.3V)足以直接驱动LED,此时,该电荷泵不工作,电池的电压直接驱动LED;随着电池放电,当电池电压降低到不足以直接驱动LED时,电荷泵电路开始工作,并且在尽可能的情况下,让电荷泵工作在1倍的直通模式。此外,该电流控制的电荷泵能实现低输入电流纹波和低EMI。CP2130/1/3分别可以驱动5个、3个和4个LED。

  大功率LED驱动芯片效率可达90%

  华润矽威科技推出的PT4105专门针对大功率LED照明驱动应用的固定频率电压模式降压集成电路,输入电压最高可达18V,内置功率MOS管,输出电流最大可达1A,可在宽输入电压范围内驱动单颗1W(电流350mA)或3W(电流700mA)LED,或者各种大功率LED串/并联组合。PT4105内部采用PWM控制,反馈电压仅为200mV,具有高的转换效率,内含欠压锁定、过热保护、限流保护等功能,应用设计方便,外围电路简单,是多节电池供电手电筒、汽车辅助照明、家庭装饰照明、矿灯等应用的理想选择。用PT4105实现的单颗1W大功率LED驱动方案,有效工作电压范围为5V~18V,当输入电压为5V~12V时,其转换效率在90%以上,当输入电压为12V~18V时,其转换效率可在85%以上。用PT4105实现的单颗3W大功率LED驱动方案,有效工作电压范围为6V~18V,其转换效率可在85%以上。

0
0
(请您对文章做出评价)
1】【2】【3
加载中

对文章的评论

更多评论

剩余字数:  

浏览该文章的用户还看过...

  • 文 章

  • 论 坛

  • 博 客

  • 小 组

设计资源与分销

  • 博客推荐

  • 论坛推荐

  • 在线研讨会