利用200V SOI工藝有效降低LED TV背光方案成本

相應(yīng)地，也可以采用很多通道但每個通道只有很少的LED串聯(lián)的方式，比如說，每路僅有十顆或更少LED串聯(lián)。這樣，同樣一個電視背光方案就需要幾十路甚至上百路的LED通道，需要可支持很多路LED驅(qū)動的芯片或芯片組，這樣以來，芯片成本的增加在所難免。當然，這種方式的好處是芯片選擇余地比較廣，設(shè)計安規(guī)達標不難。也有人認為，采用這種方式應(yīng)該在功率轉(zhuǎn)換效率上有些優(yōu)勢。但實際上由于LED的正向電壓降都不一致，有時在任意兩顆燈之間可能會有10%左右的電壓差別，用一顆驅(qū)動芯片去驅(qū)動很多路LED不一定在工作效率上會占有優(yōu)勢。

總體來講，這個控制架構(gòu)會比前一種方式的系統(tǒng)成本高。不過，如果是直投式的話，因為點陣調(diào)光的需要，就必需使用很多路的LED通道，因而只能使用相對低壓的多路LED驅(qū)動芯片。從實際應(yīng)用而言，為了成本和安規(guī)的緣故，更多的時候是使用折中方案，即幾路、每路幾十顆LED燈的控制方式。芯凱電子新近自主研發(fā)的LED驅(qū)動芯片KTD360，在這些方面取得了突破。

KTD360是一顆高達200V的LED驅(qū)動芯片，可同時驅(qū)動６路并聯(lián)、每路60顆LED串聯(lián)、每顆LED電流可達150毫安。之所以選用200伏的SOI工藝，是因為很多系統(tǒng)廠商可以提高200V以下的高壓電源，也可以順利通過電視等安規(guī)的要求，從而在不犧牲效率的前提下大幅節(jié)省驅(qū)動成本。

表2將芯凱200V驅(qū)動芯片與市場上常見的40V驅(qū)動芯片的成本進行了比較。從比較可見，200V的LED驅(qū)動芯片不僅可以大幅降低成本，還能減少驅(qū)動電路板的面積并簡化版圖布線。

除了降低成本和簡化布線，KTD360還集成了一個與提供高壓驅(qū)動電源互動的反饋信號（FBO）來有效調(diào)節(jié)電壓，使得驅(qū)動電源電壓接近負載LED 的正向壓降，從而保證90%以上的效率。如圖3所示的37英寸電視背光方案，一顆KTD360可以驅(qū)動42x6 = 252顆（150mA）LED。其中驅(qū)動LED的高壓電源由KTC351升壓電源提供，但KTD360可以與其它任何一種帶有反饋接口的電源有效配合來驅(qū)動LED背光模組。

圖3　基于KTD360的37英寸電視背光范例

這個案例每路驅(qū)動42顆功率LED 總共達900mA的LED的驅(qū)動電流。由于KTD360的智能反饋設(shè)計，整個驅(qū)動及電源系統(tǒng)包括KTD360 驅(qū)動電路、 KTC351升壓電路及所以得外圍元器件的總體效率在整個工作范圍（每路50mA到150mA）內(nèi)都在90%以上，并在每路130mA（總共780mA)電流附近接近96%的高效率。如此的高效率是很多低壓方案都難以達到的。

圖4　KTD360+KTD351驅(qū)動方案的效率與每路LED電流（共6路）的關(guān)系。

本文小結(jié)

LED電視將會隨著廠家新品牌的不斷推出而進一步高速發(fā)展，新的系統(tǒng)架構(gòu)和元器件也將隨之大批涌現(xiàn)，電視廠家因此會有更多的選擇空間。但是由于市場價格的不斷降低，電視廠家的成本壓力也會變得越來越大。LED背光架構(gòu)和驅(qū)動系統(tǒng)的選擇將會對電視的最終成本和品質(zhì)產(chǎn)生巨大影響。與40V~60V的驅(qū)動芯片相比，使用100V到200V范圍的驅(qū)動芯片將會有效地降低LED驅(qū)動成本。

表1 側(cè)投式與直投式背光的優(yōu)劣對比

表2　40V驅(qū)動芯片和200V驅(qū)動芯片的比較.