LED驅(qū)動(dòng)器集成電路需要具有的特點(diǎn)分析

　　隨著消費(fèi)者要求高清電視機(jī)具有更大的平板顯示屏和更高的分辨率，對(duì)電視機(jī)的需求已經(jīng)迅速從等離子高清電視機(jī)轉(zhuǎn)向了LED高清電視機(jī)。根據(jù)DisplaySearch公司的數(shù)據(jù)，等離子高清電視機(jī)的銷售高峰將出現(xiàn)在2008年，銷售收入為240億美元；而2008年LCD高清電視機(jī)市場(chǎng)將達(dá)到 750 億美元，到 2010 年則增長到 930 億美元。顯然，LED 電視機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)開始“繁榮”了。

　　從運(yùn)動(dòng)模糊到色彩再現(xiàn)，目前的LCD高清電視機(jī)有各種缺點(diǎn)。目前一代LCD高清電視機(jī)無法獲得真正的黑色，而且所有顏色的動(dòng)態(tài)范圍都較小。普通高清電視機(jī)用CCFL管進(jìn)行背光照明，只具有450至650cd/m2的對(duì)比度。這些高清電視機(jī)的主要問題是，對(duì) CCFL 背光照明不能完全關(guān)斷或不能進(jìn)行局部調(diào)光。

　　相反，采用高亮度LED背光照明，LED陣列（就46英寸顯示屏而言，可含有多達(dá)1600個(gè)LED）可以對(duì)背光照明“組”調(diào)光或進(jìn)行局部關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)比CCFL設(shè)計(jì)幾乎高一個(gè)數(shù)量級(jí)的對(duì)比度（》4000cd/m2）。另外，通過調(diào)整背光照明LED組的亮度，可以再現(xiàn)更多的中間色調(diào)，從而使畫面更加生動(dòng)。另一個(gè)好處是能夠從局部完全關(guān)斷LED，從而減輕了運(yùn)動(dòng)模糊問題。通過在幀之間完全關(guān)斷LED，幾乎徹底消除了快速運(yùn)動(dòng)物體引起的模糊問題。在解決這種 CCFL 背光照明 LCD 電視機(jī)所面臨的快速運(yùn)動(dòng)模糊問題時(shí)，LED 非?？斓捻憫?yīng)速度是至關(guān)重要的。

　　設(shè)計(jì)師的兩難處境

　　冷陰極熒光燈（CCFL）常常用來為大型平板顯示器提供背光照明，但是它們的色譜有限，而且色彩不夠鮮明。RGBLED實(shí)際上擴(kuò)展了可見光范圍。另外，在美國國家電視系統(tǒng)委員會(huì)（NTSC）定義的顏色中，CCFL能顯示出約80%，而RGB可以顯示出的NTSC色譜多達(dá)110%，從而在顯示屏上更準(zhǔn)確地顯示出圖像的本原風(fēng)貌。采用3個(gè)單色光源，如紅色、綠色和藍(lán)色（RGB）激光，可以獲得可能實(shí)現(xiàn)的最廣色譜。

　　另一方面，白光 LED 背光照明非常適用于手持式和移動(dòng)顯示屏，因?yàn)榘坠釲ED外形尺寸小、簡單易驅(qū)動(dòng)、對(duì)機(jī)械應(yīng)力不那么敏感、與CCFL比較預(yù)期壽命長兩倍。不過，白光LED在色譜方面與CCFL有同樣的缺點(diǎn)，因?yàn)榘坠釲ED等同于寬帶光源。白光LED是藍(lán)光二極管覆蓋熒光粉形成的，它把部分藍(lán)光轉(zhuǎn)變成黃光，組合形成的光譜被視作白光。

　　與單色光源相比，RGBLED以較低的成本提供接近窄帶的色譜。RGBLED不僅改善了色譜，而且還提高了效率，因?yàn)镽GBLED只按照所需要的紅光、綠光和藍(lán)光發(fā)射光能。相對(duì)而言，寬帶光源（如白光LED和CCFL）發(fā)出了較多不需要顏色的光，降低了色譜的純度，因此損失了效率。既然不同顏色的RGBLED可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，那么RGBLED的白光點(diǎn)或色溫就可以校正，而 CCFL 和白光 LED 的白光點(diǎn)都是固定的。

LED 的調(diào)光考慮

　　傳統(tǒng)上，LED 調(diào)光是用 DC 信號(hào)或?yàn)V波PWM信號(hào)調(diào)節(jié)流經(jīng)LED的正向電流來實(shí)現(xiàn)的。降低LED電流可調(diào)節(jié)LED光輸出密度。不過，正向電流的變化會(huì)導(dǎo)致LED發(fā)光顏色的變化，因?yàn)長ED的色度隨電流而變。LCD高清電視機(jī)和汽車背光照明等很多應(yīng)用不容許LED的發(fā)光顏色有任何偏差。由于周圍環(huán)境光線變化不同以及人眼能夠感知光強(qiáng)的微小變化，因此在這些應(yīng)用中需要寬調(diào)光范圍。用 PWM 信號(hào)控制 LED 的光強(qiáng)，可以不改變發(fā)光顏色而實(shí)現(xiàn) LED 調(diào)光。

　　“True Color PWMTM 調(diào)光” 通過 PWM 信號(hào)調(diào)節(jié) LED 亮度。它實(shí)質(zhì)上是以 PWM 頻率用滿電流接通和斷開 LED。人眼的限制為每秒 60 幀。通過提高 PWM 頻率 （例如提高到 80Hz 至 100Hz） ，人眼就感覺脈沖光源是連續(xù)接通的。另外，通過調(diào)制占空比 （“接通時(shí)間”的長度），可以控制 LED 的光強(qiáng)。采用這種方法時(shí)，LED 的發(fā)光顏色保持不變，因?yàn)?LED 的電流值或者為零，或者為恒定值。很多高清電視機(jī)設(shè)計(jì)師都要求高達(dá) 3000:1 的調(diào)光比，以適應(yīng)環(huán)境光線的寬范圍變化。

　　結(jié)論

　　很明顯，就高清電視機(jī)所用的大型 LCD 平板顯示屏的背光照明而言，LED 已經(jīng)成為主流選擇。不過，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師仍然需要滿足其特定設(shè)計(jì)性能要求的 LED 驅(qū)動(dòng)器集成電路。因此，LED 驅(qū)動(dòng)器集成電路必須能夠以滿足輸入電壓范圍和所需輸出電壓及電流要求的轉(zhuǎn)換拓?fù)洌瑸楹芏嗖煌愋偷?LED 配置提供充足的電流和電壓。所以，LED 驅(qū)動(dòng)器集成電路需要有以下特點(diǎn)，以滿足設(shè)計(jì)師的需求：

　　（1） 寬輸入電壓范圍

　?。?） 寬輸出電壓范圍

　　（3） 高效率轉(zhuǎn)換

　?。?） 嚴(yán)格調(diào)節(jié)的 LED 電流匹配

　?。?） 以低噪聲、恒定頻率工作

　?。?） 獨(dú)立的電流和調(diào)光控制

　　（7） 寬調(diào)光比

　?。?） 用極少的外部組件組成占板面積緊湊的小型解決方案