本文將為設(shè)計人員介紹各種基于
LED的背光
照明設(shè)計方案選項,以及提供在考慮成本因素和各種設(shè)計方法利弊的前提下,如何優(yōu)化系統(tǒng)性能的指引。
V%M@zd?u. 65+2+p LED正成為中小型彩色顯示器背光照明應(yīng)用的主流器件。LED的選擇是決定顯示子系統(tǒng)設(shè)計最佳性價比的關(guān)鍵因素。此外,LED驅(qū)動IC,尤其是最新的產(chǎn)品,能與較低成本的LED協(xié)同工作,透過多種方法提升現(xiàn)有LED的性能 。除亮度控制外,這些驅(qū)動IC還能實現(xiàn)精確的亮度匹配, 或允許使用一系列具備不同VF特性的LED。
9Z 6 Esj1Vv# LED驅(qū)動電路
%3HF_DNOY= ^\VVx:] 設(shè)計人員在決定便攜應(yīng)用中LED驅(qū)動電路的最佳性價比時,可有幾種選擇,并取決于所設(shè)計系統(tǒng)的類型。某些系統(tǒng)側(cè)重于成本,某些注重性能,而大多數(shù)則講求必須達到成本和性能的平衡。系統(tǒng)設(shè)計的其中一個約束條件是可用電池功率和電壓,其它約束條件還包括功能特性,例如針對環(huán)境光線作出調(diào)整及建立LED的架構(gòu)(串連、并連或矩陣)。
11A;z[Zk .k!2{A 作為生產(chǎn)工藝的一部分,LED可根據(jù)不同參數(shù)進行篩分,包括正向電壓及特定正向電流時的色度和亮度。舉例說,
白光LED的正向電壓范圍通常為3.5V 至4V,典型工作電流為15mA 至20mA。當多個LED在一個背光照明設(shè)備應(yīng)用時,這些LED通常都會進行匹配,以產(chǎn)生均勻的亮度。因此,LED制造商所提供經(jīng)“差異篩選”或匹配的LED,在某個特定電壓范圍內(nèi)其VF或其它參數(shù)都是匹配的。這些VF 差異通常為3.5~3.65V、3.65 ~3.8V ,以及 3.8~4.0V。
TPN1Rnt0` X1u\si%.4S 一般來說,LED的VF值是系統(tǒng)設(shè)計的重要變數(shù)。因為由普通電池供電的便攜產(chǎn)品如蜂窩電話所使用單一的鋰離子電池,其電壓范圍為2.7 至 4.2 V。如果將系統(tǒng)對電池工作電壓的要求設(shè)計為不低于3V,設(shè)計人員就可以直接使用低至3V且未經(jīng)穩(wěn)壓的電池電壓來驅(qū)動LED。
`v/p4/ Y|-&= 其它經(jīng)匹配的差異級別包括發(fā)光強度和色度。色度決定顯示的顏色,大多與執(zhí)行設(shè)計所使用的
半導體工藝有關(guān)。電氣工作條件對色度的影響很小。對于發(fā)光強度而言,篩選工藝可測量在給定正向操作電流下的發(fā)光強度。例如,QTLP601C-EB具有兩種發(fā)光強度差異級別:I1 的8-16 mcd和I2 的13-26 mcd ,以及三種主要波長差異級別:W1 的 465-470 nm、W2的470-475 nm及W3的475-480 nm。所有差異級別都是通過5 mA正向電流測試下建立的。差異篩選工序會增添額外成本 。
,MLAW Fb{HiU9<! v&66F` 使用LED驅(qū)動IC優(yōu)化設(shè)計
4*q6#=G #N97 目前,市面上已有能夠驅(qū)動多個LED的驅(qū)動IC,所提供的功能包括電壓提升以至驅(qū)動多個串聯(lián)LED以便與每列包含一個或多個LED的多列LED進行電流匹配。特定驅(qū)動IC可提供獨立于LED VF的精確電流匹配,使用這類IC可省去VF差異篩選的有關(guān)費用。另一項常用功能是亮度控制,有助于提供更多功能和改善電源管理。LED會消耗5-20 mA的電流。由于系統(tǒng)中有多個LED,故顯示照明部分的功耗占據(jù)系統(tǒng)總功耗的重要部分。因此,亮度控制是一項重要功能,會直接影響功耗。較低亮度意味著顯示背光照明的功耗較低。
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