探秘 5 个 LED 背光源电路的独特设计方案

在传统 LCD 显示设备中，CCFL（冷阴极荧光灯）背光技术及产品存在一些先天不足。例如，其色域狭窄，无法呈现丰富鲜艳的色彩；能源利用率低，功耗较高，不符合当下节能环保的趋势；而且寿命相对较短，增加了使用成本和维护频率。因此，人们一直在积极寻找其替代技术及产品，在这个过程中，LED 背光技术产品逐渐进入了人们的选用范畴。

LED 背光源的应用优势

采用 LED 作为液晶电视的背光源，最主要的目的是提升画质。在色彩饱和度方面，LED 背光技术的显示屏能够取得足够宽的色域，有效弥补了液晶显示设备显示色彩数量不足的缺陷。它甚至能达到或超过 Adobe RGB 和 NTSC 色彩标准要求，实现 NTSC ratio 100% 以上的色域表现。以索尼推出的采用 LED 背光的液晶电视面板为例，其特别强调了鲜红和深绿的表现，能够显示出比以往方式更为逼真的颜色。
同时，由于 LED 具有平面光源特性，LED 背光还能实现 CCFL 无法比拟的分区域色彩和色度调节功能。这使得画面的色彩还原性更加精确，非常适合平面出版和图形设计工作的需求。此外，画面的动态调整功能可以根据不同的显示画面，动态修正亮度与对比度，从而达到更好的画质效果。

五个 LED 电路设计赏析

1. 驱动器用于 60 个白光 LED
   如下图所示，LT3598 用于驱动 60 个 LED 的 6 个信道，每串 LED 的电流被设置为 20mA。CTRL 引脚和 PWM 引脚分别负责提供仿真调光和数字调光功能。这种设计能够满足较大规模 LED 背光源的驱动需求，并且通过两种调光方式，可以灵活调节 LED 的亮度。
   

2. 驱动器用于 36 个白光 LED
   LT3598 用于驱动 36 个 LED 的 4 个信道，每串 LED 的电流被设置为 25mA。LT3598 专为以一个高达 44V 的输出电压来驱动多达 6 串 LED 而设计。这样的设计可以适应不同数量 LED 的驱动要求，并且较高的输出电压能够保证 LED 的稳定发光。
   

3. 驱动器用于 20 个白光 LED
   LT3598 用于驱动 20 个 LED 的 4 个信道，每串 LED 的电流被设置为 20mA。LED 调光功能可利用 CTRL 引脚上的模拟调光电路以及 PWM 引脚上的脉宽调制调光电路来实现。通过两种调光方式的结合，可以实现更加精细的亮度调节，满足不同场景的使用需求。
   

4. 汽车电池供电的驱动器用于 20 个 LED
   LT3598 用于驱动 20 个 LED 的 2 个信道，每串 LED 的电流被设置为 90mA。LT3598 能够准确地调节 LED 电流，即使在输入电压高于 LED 输出电压的情况下也不例外。这种特性使得该驱动器在汽车电池供电的环境下具有很好的适应性，能够保证 LED 的稳定工作。
   

5. LED 驱动器用于 30 个白光 LED
   LT3598 用于驱动 30 个 LED 的 3 个信道，每串 LED 的电流被设置为 60mA。开关频率可以利用一个外部电阻器来设置，可调范围为 200kHz 至 2.5MHz。通过调节开关频率，可以优化驱动器的性能，使其更好地适应不同的工作条件。
   

LT3598 的特点及 LED 背光源的其他优势

LT3598 是一款具有一个内置电源开关的通用型 LED 驱动器，适合驱动多串 LED。它凭借坚固的故障检测功能，甚至还可以提供高 PWM 调光比。此外，当所有的 LED 串均开路时，一个电压环路将调节输出电压。
另外，LED 作为背光源还有一个优点，即可以取代 color filter 的使用。以三色 RGB LED 采用色序法（color sequential）技术，利用人类视觉暂留的特性，能够达到全彩的效果，因此可以取代彩色滤光片。当然，这必须配合液晶的反应速度才能达到理想效果，不过要实现这一目标，仍有许多困难需要克服。
LED 显著的特色包括光电转换率高、色彩饱和度高、体积小、耐振动、不含有毒物质、低压供电、对人体安全、寿命超长等。这些优点使得 LED 背光源在显示领域具有广阔的应用前景。