種應用於(yu)大(da)尺(chi)寸(cun)LED屏(ping)的背光驅動(dong)設計
近年,電(dian)視機顯示屏(ping)已經逐(zhu)步從(cong)CCFL時代過(guo)渡到LED時代。顯示屏(ping)日益大(da)型化(hua),LED背光驅動(dong)也(ye)是(shi)不斷(duan)發(fa)展。
傳統升(sheng)壓(ya)型(xing)LED驅(qu)動(dong)
傳統的LED驅動(dong)采(cai)用(yong)升(sheng)壓(ya)型(xing)Boost電(dian)路,簡化(hua)電(dian)路形式(shi)如(ru)圖1所示。
圖(tu)1
升(sheng)壓(ya)型(xing)的(de)LED背光驅動(dong),其輸(shu)入電(dian)壓VIN低(di)於(yu)LED Light Bar的(de)管(guan)壓VF,通(tong)過(guo)V1、L1、D1進行(xing)升(sheng)壓(ya),LED定(ding)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)流(liu)平(ping)衡模塊實(shi)現(xian)電(dian)流(liu)。
圖1中,多路的LED Light Bar存(cun)在個(ge)VFmax (VFzui大值),每(mei)路VF電(dian)壓與(yu)VFmax的(de)電(dian)壓差(cha)為△VF =(VFmax-VF)。如(ru)流(liu)過(guo)每(mei)條(tiao)LED Light Bar的電(dian)流(liu)設定為ILED的(de)話,則(ze)每(mei)路的功(gong)率損(sun)耗(hao)P=△VF×ILED。該(gai)損(sun)耗(hao)zui終加在LED定電(dian)流(liu)和(he)電(dian)流(liu)平(ping)衡模塊上(shang),產(chan)生(sheng)發(fa)熱(re),整(zheng)個(ge)驅動(dong)電(dian)路能效降(jiang)低,造(zao)成(cheng)能源浪費。
解(jie)決(jue)該問題可以(yi)有兩(liang)種方(fang)法(fa):
1、LED Light Bar廠家(jia)每(mei)條(tiao)Light Bar的VF電(dian)壓,VF電(dian)壓的(de)致,減(jian)小△VF,也(ye)就(jiu)是(shi)需要(yao)篩(shai)選(xuan)單(dan)顆LED,嚴格VF範(fan)圍(wei)。
2、改變LED驅動(dong)電(dian)路形式(shi),驅(qu)動(dong)進行(xing),采(cai)用(yong)降(jiang)壓型(xing)的開(kai)關電(dian)路。
降(jiang)壓型(xing)LED驅動(dong)工(gong)作(zuo)原理(li)
降(jiang)壓型(xing)LED驅動(dong)采(cai)用(yong)降(jiang)壓型(xing)開(kai)關電(dian)路,簡化(hua)的電(dian)路形式(shi)如(ru)圖2所示。
圖(tu)2
輸(shu)入電(dian)壓VIN於(yu)燈(deng)條(tiao)的VF電(dian)壓,通(tong)過(guo)開(kai)關管(guan)、電(dian)感、續(xu)流(liu)二管(guan)進行(xing)降(jiang)壓,LED定(ding)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)流(liu)平(ping)衡模塊實(shi)現(xian)電(dian)流(liu)。
為了(le)減(jian)小流(liu)過(guo)LED的紋(wen)波電(dian)流(liu),電(dian)感電(dian)流(liu)般工(gong)作(zuo)在電(dian)流(liu)連續(xu)模式(shi),電(dian)感的(de)電(dian)流(liu)波形如(ru)下圖3所(suo)示
圖(tu)3
圖(tu)4 圖5
動(dong)作(zuo)原理(li)如下:當開(kai)關管(guan)導通(tong)時,電(dian)路簡化(hua)為圖(tu)4,開(kai)關管(guan)從(cong)t0時刻導通(tong),到t1時刻截止,t0~t1時間為TON時間。在TON時間,電(dian)感電(dian)流(liu)iL電(dian)流(liu)變化(hua)為△iL,
VIN-VO=L(diL/dt)=L(△iL/△t)= L(△iL/TON) (1)
當開(kai)關管(guan)關斷(duan)時,電(dian)路簡化(hua)為圖(tu)五,開(kai)關管(guan)從(cong)t1時刻截止,到t2時刻導通(tong),t1~t2時間為TOFF時間。在TOFF時間,電(dian)感電(dian)流(liu)iL電(dian)流(liu)變化(hua)為-△iL,此(ci)時電(dian)感L上(shang)的(de)電(dian)壓為(忽略(lve)續(xu)流(liu)二管(guan)的壓(ya)降(jiang))
- VO = L(diL/dt)=L(-△iL/△t)=- L(△iL/TOFF) (2)
TON + TOFF=T (3)
VIN電(dian)壓已知,燈(deng)條(tiao)的電(dian)壓VO和(he)電(dian)流(liu)也(ye)已知,設定iL電(dian)流(liu)的△iL,可以(yi)為1~3的(de)iL,考(kao)慮(lv)到開(kai)關損(sun)耗(hao),般開(kai)關頻(pin)率f可設定在50~200K。
因此(ci)根據公式(1)、(2)和(he)(3),可以(yi)計算出電(dian)感L的(de)感量。
如(ru)果(guo)覺(jiao)得電(dian)感L太大,可以(yi)適當增(zeng)加(jia)△iL或(huo)者適當提開(kai)關頻(pin)率f 。