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宽调光比简化HDTV背光
来源:http://www.wzjol.com 责任编辑:www.k8.com 更新日期:2018-08-15 13:20

  新式LED驱动器用于多通道/宽调光比简化HDTV背光

   为强化LED TV在区域调光的优势,立异的LED驱动器将透过具有多个通道及宽调光比独立调光,以操控光强、色彩和对比度,因可到达简化HDTV背光源规划的方针,成为产业界新式的LED驱动器挑选计划。为强化LED TV在区域调光的优势,立异的LED驱动器将透过具有多个通道及宽调光比独立调光,以操控光强、色彩和对比度,因可到达简化HDTV背光源规划的方针,成为产业界新式的LED驱动器挑选计划。

以发光二极管(LED)驱动器商场观之,现在用来驱动白光LED的驱动器约占50%,这些白光LED广泛地运用于许多掌上型、以电池供电之可携式产品的小型显现器反面照明,但这种运用已相对老练,在未来5年内并不会有很高的年复合生长率(CAGR)。以发光二极体(LED)驱动器商场观之,现在用来驱动白光LED的驱动器约占50%,这些白光LED广泛地运用于许多掌上型、以电池供电之可携式产品的小型显现器反面照明,但这种运用已相对老练,在未来5年内并不会有很高的年复合生长率(CAGR)。 就LED照明运用而言,生长率远大于掌上型背光照明范畴的三个最大商场区隔中,其一为轿车前灯照明,再者为大型高画质电视(HDTV),最终则是通用照明。就LED照明运用而言,生长率远大于掌上型背光照明范畴的三个最大商场区隔中,其一为轿车前灯照明,再者为大型高画质电视(HDTV),最终则是通用照明。

   可是,关于LED的遍及而言,2008年是至关重要的一年。可是,关于LED的遍及而言,2008年是至关重要的一年。 LED满意一些要害功用规范要求,此将带动LED驱动器需求的极高度生长,LED驱动器是在各种终端运用中驱动LED的要件。 LED满意一些要害功用规范要求,此将带动LED驱动器需求的极高度生长,LED驱动器是在各种终端运用中驱动LED的要件。

   尽管获得这些严重前进,不过就能量变换功率、热量办理和生产成本而言,仍有前进空间,如LED功率已有显着的前进,这些前进来自于芯片内产生光(>100流明/瓦),以及从芯片和其封装中抽取光的最佳办法。尽管获得这些严重前进,不过就能量变换功率、热量办理和生产成本而言,仍有前进空间,如LED功率已有显着的前进,这些前进来自于芯片内产生光(>100流明/瓦),以及从芯片和其封装中抽取光的最佳办法。 相同的,20毫安白光LED的出售价格已大幅下降了。相同的,20毫安白光LED的出售价格已大幅下降了。 开始推出时,量购报价为1美元。开始推出时,量购报价为1美元。 今日,有可能以不到20美分的量购价,即可购买20毫安的白光LED。今日,有可能以不到20美分的量购价,即可购买20毫安的白光LED。

   LED TV替代CCFL TV为大势所趋 LED TV替代CCFL TV为大势所趋

   HDTV为生长最高的消费电子产品商场之一,曩昔大型平面电视机一向选用冷阴极灯管(CCFL)背光照明。 HDTV为生长最高的消费电子产品商场之一,曩昔大型平面电视机一向选用冷阴极灯管(CCFL)背光照明。 不过,为消除CCFL照明中有毒的水银蒸气、一起进步功率和功用的需求,已推进LED背光照明进入新的HDTV规划。不过,为消除CCFL照明中有毒的水银蒸气、一起进步功率和功用的需求,已推进LED背光照明进入新的HDTV规划。 此外,由于许多国家的政府已采纳新的绿色办法,消除CCFL中常用的水银等有毒资料,亦滋长此一趋势。此外,由于许多国家的政府已采纳新的绿色办法,消除CCFL中常用的水银等有毒资料,亦滋长此一趋势。

   跟着消费者需求更大的HDTV和更高的分辨率,对电视机的需求已敏捷从高画质等离子(PDP)转移到高画质液晶电视(LCD TV)。跟着消费者需求更大的HDTV和更高的分辨率,对电视机的需求已敏捷从高画质等离子(PDP)转移到高画质液晶电视(LCD TV)。 依据商场调查公司研讨,高画质PDP的出售在2008年到达顶峰,收入约为240亿美元,而高画质液晶电视具有750亿美元的商场产量,至2010年将生长到930亿美元。依据商场调查公司研讨,高画质PDP的出售在2008年到达顶峰,收入约为240亿美元,而高画质液晶电视具有750亿美元的商场产量,至2010年将生长到930亿美元。 不过,高画质液晶电视仍有许多缺陷,包含从快速运动图画含糊到五颜六色再现不精确等问题。不过,高画质液晶电视仍有许多缺陷,包含从快速运动图画含糊到五颜六色再现不精确等问题。 就现在的HDTV而言,无法到达真实的黑色,并且一切色彩的动态规模都有改善地步,如高画质液晶电视只能供给450~650cd/m2的对比度。就现在的HDTV而言,无法到达真实的黑色,并且一切色彩的动态规模都有改善地步,如高画质液晶电视只能供给450~650cd/m2的对比度。 这些HDTV的首要问题是它们不能彻底关断CCFL背光照明或对其进行部分调光。这些HDTV的首要问题是它们不能彻底关断CCFL背光照明或对其进行部分调光。

   相反,用高亮度(HB)LED背光照明,一个LED数组(就55吋显现器而言,有多达二千四百个LED)能够分红二百四十个独自的调光组。相反,用高亮度(HB)LED背光照明,一个LED阵列(就55吋显现器而言,有多达二千四百个LED)能够分红二百四十个独自的调光组。 每组一般由八至十个30~50毫安的LED组成,各组能够透过单个接脚独立调光,然后供给部分调光。每组一般由八至十个30~50毫安的LED组成,各组能够透过单个接脚独立调光,然后供给部分调光。

   这样的规划供给简直比CCFL规划高一个位数级的对比度(>4,000cd/m2)。这样的规划供给简直比CCFL规划高一个位数级的对比度(>4,000cd/m2)。 此外,透过以宽调光比调理LED组背光照明,能够再现更多中心色彩色彩,然后供给更生动的画面。

   能够部分封闭LED的另一个优点,是能减轻运动含糊现象。能够部分封闭LED的另一个优点,是能减轻运动含糊现象。 透过在讯框之间彻底关断LED,简直彻底消除有关快速移动物体的含糊问题。透过在讯框之间彻底关断LED,简直彻底消除有关快速移动物体的含糊问题。 在处理CCFL背光照明高画质液晶电视遇到的这种快速运动含糊问题时,LED能否快速响应是要害。在处理CCFL背光照明高画质液晶电视遇到的这种快速运动含糊问题时,LED能否快速回应是要害。

   为了让部分调光规划可行,需求具有多个通道、能以十分宽的调光比独立调光的LED驱动器。为了让部分调光规划可行,需求具有多个通道、能以十分宽的调光比独立调光的LED驱动器。 走运的是,有些电源IC规划者已预期到这种需求。走运的是,有些电源IC规划者已预期到这种需求。

   调光须考虑光强/色彩 调光须考虑光强/色彩

   LED调光一般透过选用一个直流电(DC)信号或一个滤波脉冲宽度调变(PWM)调理流经LED的顺向电流来完结。 LED调光一般透过选用一个直流电(DC)信号或一个滤波脉冲宽度调变(PWM)调理流经LED的顺向电流来完结。 尽管下降LED电流可调理LED光输出强度,不过顺向电流的改动也会改动LED的色彩,由于LED的色度随电流而变。尽管下降LED电流可调理LED光输出强度,不过顺向电流的改动也会改动LED的色彩,由于LED的色度随电流而变。 许多运用如高画质液晶电视及轿车背光照明都不容许LED色彩有任何误差,在这些运用中,需求宽调光规模,由于环境中有不同的光线改动,并且人眼对光强的细小改动都很灵敏。许多运用如高画质液晶电视及轿车背光照明都不容许LED色彩有任何误差,在这些运用中,需求宽调光规模,由于环境中有不同的光线改动,并且人眼对光强的细小改动都很灵敏。 透过PWM信号来操控LED的光强,答应对LED调光而不改动其色彩。透过PWM信号来操控LED的光强,答应对LED调光而不改动其色彩。

   True Color PWM调光透过一个PWM信号对LED调光。 True Color PWM调光透过一个PWM信号对LED调光。 它实质上是以PWM频率用满电流导通和堵截LED。它实质上是以PWM频率用满电流导通和堵截LED。 人眼有每秒五十至六十个讯框的约束,如透过将PWM频率进步到100Hz,人眼就会感觉脉冲光源是接连导通的。人眼有每秒五十至六十个讯框的约束,如透过将PWM频率进步到100Hz,人眼就会感觉脉冲光源是接连导通的。 此外透过调制作业周期(导通时刻的长度),能够操控LED的光强。此外透过调制作业周期(导通时刻的长度),能够操控LED的光强。 选用此种办法时,LED的色彩坚持不变,由于LED电流值或许为零,或为一个安稳值。选用此种办法时,LED的色彩坚持不变,由于LED电流值或许为零,或为一个安稳值。 许多HDTV规划者需求3,000:1以上的调光比,以习惯多种环境照明状况。许多HDTV规划者需求3,000:1以上的调光比,以习惯多种环境照明状况。

   立异性LED驱动器瞄准HDTV运用

   业界已开宣布专门用于HDTV的新式立异性LED驱动器,其降压形式的LED驱动器有十六个独自通道,每个可从高达45伏特的输入驱动一串由多达十个50毫安LED组成的LED串,每个信道都可用来驱动由十个LED组成的LED组,以供给部分调光。业界已开宣布专门用于HDTV的新式立异性LED驱动器,其降压形式的LED驱动器有十六个独自通道,每个可从高达45伏特的输入驱动一串由多达十个50毫安LED组成的LED串,每个通道都可用来驱动由十个LED组成的LED组,以供给部分调光。 依此,每个驱动器皆可驱动多达一百六十个50毫安的白光LED。依此,每个驱动器皆可驱动多达一百六十个50毫安的白光LED。 一个46吋的液晶电视需求约十八个驱动器,其十六个通道中的每一个均可独立操控,并具有独自的PWM输入,此具有高达5,000:1的PWM调光比。一个46吋的液晶电视需求约十八个驱动器,其十六个通道中的每一个均可独立操控,并具有独自的PWM输入,此具有高达5,000:1的PWM调光比。

   每通道仅需求一个纤巧的片状电感和一个愈加纤巧的陶瓷输出电容器,仅有所需的其它组件是单个输入电容与电流设置电阻(图1)。每通道仅需求一个纤巧的片状电感和一个愈加纤巧的陶瓷输出电容器,仅有所需的其它组件是单个输入电容与电流设置电阻(图1)。 一切十六个信道的箝位二极管、电源开关和具补偿功用的操控逻辑电路被压缩在新式LED驱动器较小的五十六接脚、5毫米×9毫米四方扁平无引脚(QFN)封装之中。一切十六个信道的钳位二极体、电源开关和具补偿功用的操控逻辑电路被压缩在新式LED驱动器较小的五十六接脚、5毫米×9毫米四方扁平无引脚(QFN )封装之中。

  

  

从45伏特输入驱动一百六十个20毫安白光LED的十六信道LED驱动器 图1从45伏特输入驱动一百六十个20毫安白光LED的十六通道led驱动器

  

图1从45伏特输入驱动一百六十个20毫安白光LED的十六信道LED驱动器 图1从45伏特输入驱动一百六十个20毫安白光LED的十六通道LED驱动器

   新式LED驱动器在2MHz切换频率时,具有92%的峰值功率(图2),然后毋需外部散热器。新式LED驱动器在2MHz切换频率时,具有92%的峰值功率(图2),然后毋需外部散热器。 此外,该2MHz的切换频率大幅减小印刷电路板(PCB)所需多个电感的尺度,因而答应运用十分薄的电视机外壳。此外,该2MHz的切换频率大幅减小印刷电路板(PCB)所需多个电感的尺度,因而答应运用十分薄的电视机外壳。 此为一个要害因素,由于大多数消费者想要将HDTV安装到起居室的墙上,因而出于美感原因,需求重量轻和纤薄的外形规划。此为一个要害因素,由于大多数消费者想要将HDTV安装到起居室的墙上,因而出于美感原因,需求重量轻和纤薄的外形规划。

  

  

图1所示的一百六十个LED驱动器的功率高于92% 图2图1所示的一百六十个led驱动器的功率高于92%

  

图2图1所示的一百六十个LED驱动器的功率高于92% 图2图1所示的一百六十个LED驱动器的功率高于92%

   新式LED驱动器的PWM调光才能高达5,000:1。新式LED驱动器的PWM调光才能高达5,000:1。 图3显现5,000:1的PWM调光波形和一个十分方形的LED电流波形。图3显现5,000:1的PWM调光波形和一个十分方形的LED电流波形。 甚至在仅为2微秒的导通时刻时,一个20毫安LED的电流与100Hz PWM信号同步地导通和断开。甚至在仅为2微秒的导通时刻时,一个20毫安LED的电流与100Hz PWM信号同步地导通和断开。 更高的PWM调光比可用更低的PWM频率完成,可是100Hz确保不存在可见闪耀。更高的PWM调光比可用更低的PWM频率完成,可是100Hz确保不存在可见闪耀。

  

  

图1电路的5,000:1脉冲宽度调变调光波形 图3图1电路的5,000:1脉冲宽度调变调光波形

  

图3图1电路的5,000:1脉冲宽度调变调光波形 图3图1电路的5,000:1脉冲宽度调变调光波形

   一切十六个通道的完好LED亮度都透过单个外部电阻器来设定,每通道具有相同编程LED电流(设定在10~50毫安之间),信道至信道的LED电流精确度在8%内。一切十六个通道的完好LED亮度都透过单个外部电阻器来设定,每通道具有相同编程LED电流(设定在10~50毫安之间),信道至信道的LED电流精确度在8%内。 True Color PWM调光用减小的作业周期供给精确调光,而所发射的光无任何色彩偏移,固定频率、电流形式操控电路在广大输入和输出电压及电流内供给安稳运作。 True Color PWM调光用减小的作业周期供给精确调光,而所发射的光无任何色彩偏移,固定频率、电流形式操控电路在广大输入和输出电压及电流内供给安稳运作。 透过内部检测电阻器对每个通道LED电流进行操控,以及每通道的内部开关和操控电路供给LED驱动超卓安稳电流源调理功用。透过内部检测电阻器对每个通道LED电流进行操控,以及每通道的内部开关和操控电路供给LED驱动超卓安稳电流源调理功用。 内部100毫安电源开关和五十六接脚QFN封装显露导热焊垫供给满意功率和热量办理,以在50毫安处理十六个通道的功耗和热量。内部100毫安电源开关和五十六接脚QFN封装显露导热焊垫供给满意功率和热量办理,以在50毫安处理十六个通道的功耗和热量。

   LED明显已经成为HDTV背光照明干流挑选,不过体系规划者仍须具有满意特定规划功用要求的LED驱动器。 LED明显已经成为HDTV背光照明干流挑选,不过体系规划者仍须具有满意特定规划功用要求的LED驱动器。 因而,LED驱动器须能满意输入电压规模、输出电压和电流需求变换架构,为不同类型LED装备供给足够的电流和电压。因而,LED驱动器须能满意输入电压规模、输出电压和电流需求变换架构,为不同类型LED装备供给足够的电流和电压。 因而,LED驱动器须具有以下特色,如广大输入电压规模、广大输出电压规模、高功率变换、严厉调理LED电流匹配、低噪声与定频操作、独立电流和调光操控、宽调光等到用很少外部组件组成接脚占位精小的处理计划,以满意规划者的需求。因而,LED驱动器须具有以下特色,如广大输入电压规模、广大输出电压规模、高功率变换、严厉调理LED电流匹配、低杂讯与定频操作、独立电流和调光操控、宽调光等到用很少外部组件组成接脚占位精小的处理计划,以满意规划者的需求。
 

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