高精確度4通道外置電流平衡升壓式LED背光驅(qū)動(dòng)方案

以LED當(dāng)作LCD面板的背光光源時(shí)，因?yàn)長CD面板的面積相當(dāng)?shù)拇螅孕枰浅６囝w的LED，而這些LED往往連接成數(shù)串，每串LED由一個(gè)可控制的電流源來驅(qū)動(dòng)。譬如說，流經(jīng)每串LED電流都控制成一樣，使每顆LED的發(fā)光亮度相同。只要把每顆LED所發(fā)出的光線給予適當(dāng)?shù)膫鲗?dǎo)，LCD面板就得以獲得大致均勻的背光亮度。在所有LED當(dāng)中，不論是哪一顆LED短路或是開路，都會(huì)影響到LCD面板的亮度均勻度。因此，LD7890具備一個(gè)良好的LED串驅(qū)動(dòng)電路，和適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)偵測(cè)電路，偵測(cè)LED是否短路或是開路，進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的防護(hù)措施。

簡易設(shè)定LED短路保護(hù)功能

LED因接線間連結(jié)接觸不良或是LED質(zhì)量不良，LED串發(fā)生短路；當(dāng)LED短路發(fā)生時(shí)，多余電壓會(huì)跨在LED Driver的外部穩(wěn)流NMOS上；PD=ILEDx VLED-Short。當(dāng)LED Short顆數(shù)過多時(shí)，LED Driver及NMOS會(huì)有高溫的現(xiàn)象發(fā)生。LD7890優(yōu)點(diǎn)在僅需使用外部電阻即可設(shè)定，在LED串發(fā)生短路時(shí)，如滿足V_D–I_SP×R_SP> V_LEDSP的條件下，STATUS Pin將會(huì)Pull low和將短路LED串關(guān)閉。如發(fā)生LED串頭尾短路狀況，僅需考慮短路時(shí)的能量，以選擇適合電阻瓦數(shù)，計(jì)算方式參考區(qū)塊說明。

LED Short Protection

LED因本身質(zhì)量不良或LED串連接系統(tǒng)間連接不良發(fā)生開路現(xiàn)象時(shí)，VD電壓會(huì)接近0V，此時(shí)Boost升壓轉(zhuǎn)換器會(huì)因無偵測(cè)到回授信號(hào)進(jìn)而將輸出電壓Vout提高，如未有LED開路保護(hù)將異?；芈窂纳龎恨D(zhuǎn)換器回授控制中隔離，則多余電壓會(huì)跨于正常工作之LED Driver的外部穩(wěn)流NMOS上；PD=I_LED× V_D。將會(huì)造成組件過熱的問題發(fā)生。

LD7890任一LED串發(fā)生開路時(shí)，Boost升壓轉(zhuǎn)換器因無偵測(cè)到回授信號(hào)進(jìn)而將輸出電壓Vout提高，直到OVP Pin到達(dá)2.5V，IC偵測(cè)VSENSE Pin如低于0.2V，表示此LED串有異常狀況，LED Driver將會(huì)關(guān)閉故障的LED串并將STATUS Pin Pull Low。

LED Open Protection

V_OUT短路保護(hù)功能說明

在LED串驅(qū)動(dòng)電路剛剛接上電源時(shí)，很可能因?yàn)轵?qū)動(dòng)電源還沒有備妥，而導(dǎo)致LED串驅(qū)動(dòng)電路認(rèn)定LED串都無法驅(qū)動(dòng)，因而誤判LED串開路或短路之事件。這也是應(yīng)該預(yù)防的。LD7890提供VOUT短路保護(hù)，當(dāng)V_SCP SCP_SET時(shí)LD7890會(huì)將LED Driver與PWM Controller關(guān)閉避免整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生無法挽回的損害。

LED Backlight在不同的應(yīng)用或設(shè)計(jì)上LED串的串?dāng)?shù)需求沒有固定，依據(jù)Panel模塊廠的規(guī)格是有許多種的組合，而LD7890 在使用上具有彈性，在使用上可并連串?dāng)?shù)的大于4串或更多，應(yīng)用LD7890 PARL Pin可連接多顆LD7890 IC，PARL Pin具有并聯(lián)多顆LD7890 IC時(shí)選擇最佳回授電位，供給升壓拓樸正確的回授電位，PARL Pin具有當(dāng)LED串發(fā)生短路與開路時(shí)正確的保護(hù)機(jī)制而不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。

結(jié)論：

LED取代CCFL當(dāng)其背光源應(yīng)用于筆記本電腦、桌上型顯示器、電視等10吋以上大尺寸面板，其LED背光源模塊之Backlight Driver IC ( Power Topology + LED Current Balance) 保護(hù)功能整合就顯得格外的重要，綜觀上文之?dāng)⑹?，針?duì)拓樸之輸入、輸出與LED Backlight提供一完整且全面的保護(hù)，且其為一將Boost架構(gòu)與Current Balance 高度整合之LED解決方案，針對(duì)各串LED電流提供高精度之電流平衡度(3%)，高LED電流之驅(qū)動(dòng)能力，對(duì)于3D的應(yīng)用亦提供瞬間高電流之LED驅(qū)動(dòng)能力。就其全面的失效保護(hù)功能又兼顧高L