为便携式MFF显示器选择最佳的LED背光驱动器
上传人:Jeff Falin 上传时间: 2011-07-12 浏览次数: 208 |
那么,接下来的问题就是如何选择 n 和 m 了?
优化每个 m 串 n 串 LED 的数目
选择升压驱动器的 n 和 m 时需要考虑如下几个因素:
nMAX X VLEDmin <升压转换器的最大输出电压水平。
nMIN x VLEDmin > VINmax
m 决定亮度要求,并设定转换器的最大负载电流 。
测得数据证明,在每个串相同输入电压和 ILED 条件下,一个 m=6 且 n=12 (即12S6P)配置的驱动器比 9S8P 配置的相同转换器更加高效。为什么这么说呢?详细的升压转换器和电流调节器效率分析报告并不在本文的讨论范围内,但是从下面的内容我们也可以直观地找到这个问题的答案。
升压转换器输出功率增加的同时,其损耗也随之增加。升压转换器输出功率随 VOUT 和/或输出负载的上升而增加。升压转换器输出电压随 n 串联 LED 数目的增加而上升,同时输出负载随 m 串数目的增加(或者每个串电流的升高)而上升。电流调节器的损耗为每个串的电流乘以每个电流反馈引脚的电压 IFBx。很显然,在每个串电流升高或大 VIFB 调节电压条件下,调节器损耗较高。正如前面提及的那样,图 2 所示驱动器对升压转换器进行调节,这样输出电压仅升至该串(拥有最大 VLEDs 加 VIFBmin 的 WLED)VLEDs 的和。由于余下串(具有更低压降)的 LED 致使剩余 VIFB 的电压较高,因此余下的电流调节器便浪费了功率。
以统计方法来看,存在一个 m 串、每个串 n 个 LED 的最佳数字,以最小化功耗的同时最大化驱动器效率。结合 LED 压降的平均值、差值和标准偏差来对电流调节器的损耗进行统计分析,其表明电流调节器损耗与 m 串数目呈正比例关系,但是只有在每个串 n 个 LED 数量的平方根时才成立。
图 3 显示了特定驱动器中升压转换器和电流调节器效率模型的结果。
图 3 Vin=11V、VIFBx=0.4V 及 ILED=20mA 时 LED 总数量与总驱动器损耗之间的对比关系
该结果随 VIN、ILED 和 VIFB 发生些许变化,同时很显然大多数 MFF 面板的背光均会在 4<<12 p 串时最高效。<>
调光
如图 4 所示,调节一个 WLED 串亮度的最简单方法是在 D 占空比的固定频率上向图 1 所示驱动器启动引脚施加一个脉宽调制 (PWM) 信号。该平均 WLED 电流为 PWM 信号的占空比乘以 LED 最大电流 ILED-max,即 ILED-avg = D x ILED-max。由于流经 LED 的最大电流相同,因此 PWM 调光会带来一个非常线性的亮度变化。另外,由于 LED 的发射光谱随其压降大小而变化,而该压降又随 ILED 而变化,因此 PWM 调节过程中 LED 背光的色度、色彩和色调(即实际“白”的程度)均十分出色。
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