基于原边反馈方式的LED背光驱动方案探讨

出处:led网 发布于:2019-12-27 14:07:38 | 258 次阅读

  LED被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。随着 LED应用在照明、背光、显示屏等诸多市场的出色表现,众多IC厂商纷纷向LED领域拓展,从事LED驱动解决方案的开发。八仙过海,各显神通,不同IC 厂商根据自身情况选择各自的目标市场。不过,共性仍然存在,在面对体积、调光控制、成本、转换效率等挑战时,其应对策略值得讨论。
  原边反馈方式成为共同选择
  LED驱动器主要功能就是为LED灯提供稳定、精确的工作电流。传统的LED驱动器方案采用次级反馈来实现精确的输出电流控制,通过次级侧的电流采样电阻测量LED电流,并借助光电耦合器提供反馈信息。次级反馈控制会导致驱动器成本、尺寸的增加和转换效率的降低。此种情况下,原边反馈方式成为众多LED驱动解决方案供应商的共同选择。
  原边反馈方式的AC/DC控制技术是最近10年间发展起来的新型AC/DC控制技术,与传统的副边反馈的光耦加431的结构相比,其最大的优势在于省去了这两个芯片以及与之配合工作的一组元器件,这样就节省了系统板上的空间,降低了成本并且提高了系统的可靠性。
  新进(BCD)半导体的LED驱动芯片AP3766、AP1681等都是采用其独有的原边控制(PSR)专利技术,无需次级侧反馈电路,即能够实现精确的次级侧LED驱动电流控制。其内置的温度补偿、变压器补偿和线电压补偿技术保证了驱动器在全温、宽电压和量产条件下的输出电流精度。
  飞兆半导体(上海)有限公司同样表示,在针对AC输入的小功率 LED照明方面,采用原边控制架构的LED驱动电路具有成本和性能优势。如飞兆半导体的FSEZ1216, FSEZ1307和FSEZ1317,它们采用了PSR来节省光耦和其它反馈电路,从而很好地兼顾了成本和性能。
  来自本土的南京微盟同样推出了类似产品,南京微盟的LED驱动芯片ME8165/8108均采用了原边反馈技术,无须光耦,使得产品体积大大减小,并降低了成本。南京微盟是中国华大集团旗下的IC骨干公司之一,是一家从事专用模拟集成电路芯片产品的研制、开发和销售的高新技术企业。产品应用于信息家电、无线通信、数字通讯和网络技术等领域。南京微盟在国内显示屏市场占有较大份额,据透露,其去年LED驱动器出货量总数超过了7亿个。
   显示屏驱动实现精确调光控制
  虽然目前全球还没有完善的LED驱动电源统一标准,然而产业的飞速发展使得LED驱动电源的要求在不断提高。
  在LED显示屏应用市场,LED发光亮度的精确控制是主要诉求。张洪俞介绍,为了达到显示屏要求,需要确保芯片在不同的温度条件和恶劣的使用环境下,芯片位与位间、片与片间、批与批间的驱动电流一致性好。
  南京微盟驱动IC ME2604在全彩LED显示屏的应用表现。
  南京微盟面向市场推出了显示屏驱动IC ME2604,这是一款低压差、高精度16位恒流驱动芯片,采用了高精度恒流驱动电路和温度补偿电路,电流受电源电压(VDD)、环境温度的变化也被控制在1%。ME2604可以选用不同阻值的外接电阻Rext来调整ME2604各输出端口的电流大小;同时也可以在OE端采用PWM调制,最小脉宽能达到 50ns。因此,可精确地控制LED的发光亮度。
  背光驱动市场竞争激烈,LED TV尤甚
  LED背光驱动市场主要由LED TV、LED 监视器、笔记本以及GPS、DPF、PDVD等便携市场组成,其屏幕尺寸由大到小,LED背光的比例从小到大,笔记本及便携产品的背光基本上100%采用 LED,近两年内LCD监视器和LCD TV的LED背光渗透率在快速上升。作为近两年崛起的LED TV和LED监视器背光驱动方案,市场上可谓百家争鸣。
  飞兆半导体是电视机电源方案的主要方案供应商之一,LED背光驱动领域也是我们的重点市场。液晶电视机LED背光应用正在迅速发展变化,包括 LED灯串的数目、电流电压参数、拓扑结构以及与AC-DC部分的配合等等。他认为,O2Micro和MPS两家半导体公司虽然在液晶电视机CCFL背光上具有传统的优势,到了LED背光市场,则要经过一段时间的市场验证才能见分晓。
  新进(BCD)半导体则借助其在大陆及台湾市场的客户优势和产品领先性,已经在大陆前几位的电视整机厂率先批量生产LED TV背光驱动方案。O2Micro、MPS、BCD、Supertex、Richtek等是走在较为前列的公司。
  手机和PC为首的便携式音频、打印机等设备中彩色液晶显示的需求越来越高。ROHM推出了针对彩色液晶显示的LCD背光所需的多种LED驱动器。LED灯数方面根据显示屏的大小可以安装1~96个灯;按照功能备有实现低功耗的调光功能型、符合小型化要求的LDO内置型、减轻软件负荷的RGB自动调光型、省空间的Flash内置型等LED驱动器,而且备有只针对装饰或Flash的单个用途的LED驱动器。
  MCU 厂商盛扬半导体最近也推出了中小尺寸显示器的LED背光驱动IC整合方案。10寸以下是该公司目前的主要目标市场,其新一代WLED背光驱动宅男福利社,具备高驱动WLED能力,并结合集成度高、体积小、应用电路简单、直流转换小路高等优点,节能环保,并且具有极具竞争力的价格,在NB、车载GPS、PDVD、数码相框等市场应用广泛。
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关键词:LED背光驱动

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