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一种应用于大尺寸LED屏的背光驱动设计

作者:时间:2016-12-05来源:网络
近年,电视机显示屏已经逐步从CCFL时代过渡到LED时代。显示屏日益大型化,LED背光驱动技术也是不断发展。
  
传统升压型LED驱动
传统的LED驱动采用升压型Boost电路,简化电路形式如图1所示。
图1
升压型的LED背光驱动,其输入电压VIN低于LED Light Bar的管压VF,通过V1、L1、D1进行升压,LED定电流和电流平衡控制模块实现电流控制。
图1中,多路的LED Light Bar存在一个VFmax (VF最大值),每路VF电压与VFmax的电压差为△VF =(VFmax-VF)。如流过每条LED Light Bar的电流设定为ILED的话,则每路的功率损耗P=△VF×ILED。该损耗最终加在LED定电流和电流平衡控制模块上,产生发热,整个驱动电路能效降低,造成能源浪费。
解决该问题可以有两种方法:
1、LED Light Bar厂家控制每条Light Bar的VF电压,保证VF电压的一致性,减小△VF,也就是需要筛选单颗LED,严格控制VF范围。
2、改变LED驱动电路形式,驱动技术进行创新,采用降压型的开关电路。
降压型LED驱动工作原理
降压型LED驱动采用降压型开关电路,简化的电路形式如图2所示。
图2
输入电压VIN高于灯条的VF电压,通过开关管、电感、续流二极管进行降压,LED定电流和电流平衡控制模块实现电流控制。
为了减小流过LED的纹波电流,电感电流一般工作在电流连续模式,电感的电流波形如下图3所示
图3
图4 图5
动作原理如下:当开关管导通时,电路简化为图4,开关管从t0时刻导通,到t1时刻截止,t0~t1时间为TON时间。在TON时间,电感电流iL电流变化为△iL,
VIN-VO=L(diL/dt)=L(△iL/△t)= L(△iL/TON) (1)
当开关管关断时,电路简化为图五,开关管从t1时刻截止,到t2时刻导通,t1~t2时间为TOFF时间。在TOFF时间,电感电流iL电流变化为-△iL,此时电感L上的电压为(忽略续流二极管的压降)
- VO = L(diL/dt)=L(-△iL/△t)=- L(△iL/TOFF) (2)
TON + TOFF=T (3)
VIN电压已知,灯条的电压VO和电流也已知,设定iL电流的△iL,可以为10%~30%的iL,考虑到开关损耗,一般开关频率f可设定在50~200K。
因此根据公式(1)、(2)和(3),可以计算出电感L的感量。
如果觉得电感L太大,可以适当增加△iL或者适当提高开关频率f 。


关键词: LED屏背光驱

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