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一種應(yīng)用于大尺寸LED屏的背光驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2016-12-05 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
近年,電視機(jī)顯示屏已經(jīng)逐步從CCFL時(shí)代過(guò)渡到LED時(shí)代。顯示屏日益大型化,LED背光驅(qū)動(dòng)技術(shù)也是不斷發(fā)展。
  
傳統(tǒng)升壓型LED驅(qū)動(dòng)
傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)采用升壓型Boost電路,簡(jiǎn)化電路形式如圖1所示。
圖1
升壓型的LED背光驅(qū)動(dòng),其輸入電壓VIN低于LED Light Bar的管壓VF,通過(guò)V1、L1、D1進(jìn)行升壓,LED定電流和電流平衡控制模塊實(shí)現(xiàn)電流控制。
圖1中,多路的LED Light Bar存在一個(gè)VFmax (VF最大值),每路VF電壓與VFmax的電壓差為△VF =(VFmax-VF)。如流過(guò)每條LED Light Bar的電流設(shè)定為ILED的話,則每路的功率損耗P=△VF×ILED。該損耗最終加在LED定電流和電流平衡控制模塊上,產(chǎn)生發(fā)熱,整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路能效降低,造成能源浪費(fèi)。
解決該問(wèn)題可以有兩種方法:
1、LED Light Bar廠家控制每條Light Bar的VF電壓,保證VF電壓的一致性,減小△VF,也就是需要篩選單顆LED,嚴(yán)格控制VF范圍。
2、改變LED驅(qū)動(dòng)電路形式,驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,采用降壓型的開(kāi)關(guān)電路。
降壓型LED驅(qū)動(dòng)工作原理
降壓型LED驅(qū)動(dòng)采用降壓型開(kāi)關(guān)電路,簡(jiǎn)化的電路形式如圖2所示。
圖2
輸入電壓VIN高于燈條的VF電壓,通過(guò)開(kāi)關(guān)管、電感、續(xù)流二極管進(jìn)行降壓,LED定電流和電流平衡控制模塊實(shí)現(xiàn)電流控制。
為了減小流過(guò)LED的紋波電流,電感電流一般工作在電流連續(xù)模式,電感的電流波形如下圖3所示
圖3
圖4 圖5
動(dòng)作原理如下:當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí),電路簡(jiǎn)化為圖4,開(kāi)關(guān)管從t0時(shí)刻導(dǎo)通,到t1時(shí)刻截止,t0~t1時(shí)間為TON時(shí)間。在TON時(shí)間,電感電流iL電流變化為△iL,
VIN-VO=L(diL/dt)=L(△iL/△t)= L(△iL/TON) (1)
當(dāng)開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí),電路簡(jiǎn)化為圖五,開(kāi)關(guān)管從t1時(shí)刻截止,到t2時(shí)刻導(dǎo)通,t1~t2時(shí)間為TOFF時(shí)間。在TOFF時(shí)間,電感電流iL電流變化為-△iL,此時(shí)電感L上的電壓為(忽略續(xù)流二極管的壓降)
- VO = L(diL/dt)=L(-△iL/△t)=- L(△iL/TOFF) (2)
TON + TOFF=T (3)
VIN電壓已知,燈條的電壓VO和電流也已知,設(shè)定iL電流的△iL,可以為10%~30%的iL,考慮到開(kāi)關(guān)損耗,一般開(kāi)關(guān)頻率f可設(shè)定在50~200K。
因此根據(jù)公式(1)、(2)和(3),可以計(jì)算出電感L的感量。
如果覺(jué)得電感L太大,可以適當(dāng)增加△iL或者適當(dāng)提高開(kāi)關(guān)頻率f 。


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