為便攜式MFF顯示器選擇合適的LED背光驅(qū)動器

不過，使用PWM調(diào)節(jié)時陶瓷輸出電容的壓電屬性會帶來問題。特別是，這種電容在可聽范圍(20Hz～20kHz)PWM信號頻率充電和放電時，它便會振動，人耳可聽到電容和PCB運(yùn)行，聲音如同振鈴或嗡嗡聲。振動大小與電壓振幅和陶瓷電容封裝尺寸成正比例關(guān)系。縮小電容封裝尺寸可減弱這種振鈴。并聯(lián)串m更多，而每個串的LED數(shù)量n更少，從而降低電容的電壓，這樣便可降低這種振鈴的大小。另外，最新的帶電流調(diào)節(jié)器的一些驅(qū)動器只需在PWM調(diào)節(jié)時關(guān)閉電流調(diào)節(jié)器和升壓轉(zhuǎn)換器，便可防止陶瓷輸出電容在PWM調(diào)光期間完全放電。

最初，為了避免陶瓷電容振鈴，許多面板制造商都改用模擬調(diào)光，如圖4所示。模擬調(diào)光實(shí)質(zhì)上并未產(chǎn)生輸出紋波，這是由于一個外部信號對圖1中的升壓轉(zhuǎn)換器或圖2所示調(diào)節(jié)點(diǎn)的電流調(diào)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而對流經(jīng)LED的DC電流電平進(jìn)行調(diào)節(jié)。與PWM調(diào)光方法相比，模擬調(diào)光方法的其他好處還包括兩個：更高的電氣效率，這是因?yàn)镮LED壓降時升壓轉(zhuǎn)換器輸出電壓=VLEDs壓降之和；以及更高的光電效率，這就是說相同電力消耗產(chǎn)生的流明更多。

深度調(diào)光時，模擬調(diào)光方法存在一些電流精度的問題，這是因?yàn)檎`差信號放大器失調(diào)電壓致使VREF電壓或電流吸收器電壓太小而無法精確地控制。另外，亮度線性和色度都不如使用PWM調(diào)光方法獲得的效果好，特別是進(jìn)行深度調(diào)光時。因此，最佳的解決方案是將PWM調(diào)光方法和模擬調(diào)光方法相結(jié)合，其被稱為混合模式調(diào)光，如圖4所示。

圖4：調(diào)光方法。

混合模式調(diào)光方法使用輸入PWM信號來實(shí)施模擬調(diào)光，直到LED電流快要降至足以較大影響LED精度、線性和色度為止。在圖4中，當(dāng)PWM信號占空比(D)為12.5%時形成上述電流。該最小電流電平條件下，電路開始使用真正的PWM調(diào)光方法。然而，與在輸入PWM信號占空比時開啟和關(guān)閉電流吸收器的最大LED電流不一樣，該電路將輸入占空比轉(zhuǎn)化為適當(dāng)值，以用于模擬調(diào)光獲得的最小WLED電流電平。

圖5：使用TPS61195的背光驅(qū)動器實(shí)例。

例如，TPS61195能夠驅(qū)動多達(dá)m=8個串(并聯(lián))，每組n=10+WLED(串聯(lián))。通過SMBus接口，TPS61195還提供了靈活的調(diào)光選項(xiàng)，因此設(shè)計(jì)工程師可以根據(jù)系統(tǒng)要求使用純PWM調(diào)光或模擬和PWM調(diào)光的混合模式來對WLED進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本文小結(jié)

專家們預(yù)計(jì)到2011年WLED將完全取代MFFLCD面板背光應(yīng)用中的CCFL。背光驅(qū)動器廠商們正不斷改進(jìn)背光驅(qū)動器，以滿足面板制造商對于較小解決方案尺寸、最大效率和靈活調(diào)光方法的需求。例如，采用4×4QFN封裝的TPS61195可驅(qū)動8個串(每個串由12個WLED組成，每個串的輸入電壓均高達(dá)21V)，同時提供了靈活的調(diào)光方法，可滿足上述這些需求。