大屏幕LCD背光照明的控制方桉.pdf
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专题特写:无线/消费电子
大屏幕LCD 背光照明的控制方案
飞兆半导体公司系统功率部
近来,CTV产品中的LCD屏幕尺 高,所以也需要功率因数校正 (PFC)。
寸越来越大,已经超过40英寸。由于屏 本文将介绍采用单级功率转换器简
幕尺寸的增大,CCFL的数目及其驱动 单而直接地控制交流输入电流,这样便
电路也有所增加。目前有很多种方法将 可通过单一功率转换过程同时获得功率
CCFL置于大型LCD屏幕的背面,以便 因数校正和功率LED电流调节,这一方
为整个屏幕提供背光照明。 案效率高、电路简单而且成本低。
然而,即使是将许多CCFL串联或
并联起来,能够获得的亮度还是不够。此 建议的控制策略
外,其预计寿命亦只有15 000~50 000 图2为单级功率转换电路。由于采
小时。而且,因为它采用了有害物质, 用的是降压/升压拓扑结构,输出电压
CCFL背光照明还存在环境污染问题。 可高于或低于直流电路的电压峰值。传
在小尺寸的手机LCD屏幕上采用 统的电流调节PWM(CR-PWM)通常
图1 RGB LED的阵列和背光照明结构
*
LED实现背光照明已经非常普及。作为 利用其控制命令电流(I)来控制负载电
交通信号灯及超过40英寸LCD屏幕的 数量,对22英寸的屏幕来说是72个;32 流。然而,如果使用传统的 CR-PWM
背光照明源的功率LED,彩色表现力 英寸是160个;40英寸以上是400~500控制方法,负载电流将为方波;因为
个。这样便需要40~300V的电压来驱 *
好,且寿命可达100 000小时。功率LED DC MOSFET的漏极电流必须与其恒定的I
的正向电压为3.0~4.0V,最大额定电 动LED。而所需的输出电压取决于串联 相同。因此需要采用不同的控制方法来
流高达500~700mA。 LED的数量。所以,传统的
方法是首先采用升压转换
一直有人尝试设计基于RGB LED
的背光照明,期望在相同滤色 (CF)透 器作为前置调压器,将整流
射比下实现30%以上的NTSC效果,或 后的交流输入电压先转换
在保持相同色域的同时,将滤色透射比 成400V;然后利用降压
DC
转换器进行LED电流调节。
增加32%~40%。由于每个RGB LED
单元能组合起来构成白色,各个颜色的 交流输入电压必须通过两
LED将采用串联方式连接,这样就能利 个阶段才能转换成直流电
用相同电流同时控制每个颜色组别,如 流,因此成本高且效率低。
图1所示。 而且,这种转换方案对交流
基于RGB背光照明所需的LED总 输入侧的功率因数要求很 图2带功率因数校正功能的单级功率转换器
今日电子 · 2
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