开辟LCD显示器市场新机遇，如何降低LED背光源成本与复杂性是关键

除此以外，LCD液晶显示器也广泛应用于工业控制中，尤其是一些机器的人机，复杂控制设备的面板，医疗器械的显示等等。本文将介绍如何利用亚德诺半导体（ADI）可驱动 60 个 LED 的单电感器 LED 驱动器来进一步降低LCD显示器LED背光源的成本和复杂性。vBtesmc

LCD显示器背光源的选择

由于LCD具有自身不发光的缺点，所以在大多应用场合要求配套背光源。LCD常用背光源有白炽灯球、冷阴极荧光管、EL片和LED灯等，每一种背光源技术在特定的应用环境中都有各自优异的特点。传统LCD显示设备上CCFL（冷阴极荧光灯）背光技术及产品的某些先天不足，例如色域狭窄、能源利用率低其功耗较高和寿命短小等，所以人们一直在寻找着其替代技术及产品，而在这个过程中，LED背光技术产品便被纳入了人们的选用范畴。vBtesmc

LED技术具有长寿命、高效率、低维护、低功耗、体积小等特点，允许LCD背光模块薄，减少LCD显示器与驱动电路之间的连接成本。同时，LED的低电压驱动，可用5-12V DC直接驱动，且转换时间很快，允许脉宽调制亮度，能够通过单独脉冲控制红、绿、蓝LED灯亮暗，可以除去全色LCD显示器面板背后的红绿蓝过滤器等优势被广泛使用。vBtesmc

一个电感器、一个IC、一串LED，这就是构建一款用于LCD显示器背光源的升压型LED驱动器的传统方式。尽管对于那些只需要几串LED的小型LCD显示器而言这是一种非常合乎需要的解决方案，但在较大的显示器当中，控制器IC和电感器的数目将以倍数地增加，从而使成本开支和PCB面积要求也是节节攀升。在人们竞相采用坚固且具有出众频谱特性的LED来替代中等尺寸明亮显示器中的CCFL之过程中，这是一个重大的障碍。因此，需要一种更好的驱动器以使LED背光源的成本和复杂性与CCFL大致相当。vBtesmc

灵活实现各种多串LED背光源电路

通过以高达每串30mA的电流来驱动6串各由10个LED组成的LED串，亚德诺半导体（ADI）的LT3598能满足上述要求。图1显示了LT3598用于驱动60个LED的6个通道，每串LED的电流被设置为20mA。CTRL引脚和PWM引脚分别负责提供模拟调光和数字调光功能。True Color PWM™调光提供了恒定的LED色彩和一个3000:1的调光比。图2则显示了LED串之间的+0.5%典型电流匹配准确度，它产生了始终如一的光分布，这在大型背光源应用中是非常重要的。vBtesmc

vBtesmc

图1：用于驱动60个20mA LED的LED驱动器vBtesmc

vBtesmc

图2：上图所示电路的电流匹配vBtesmc

LT3598的高效率通过一个自适应反馈环路来优化，该反馈环路负责监视所有的LED引脚电压，以提供一个高至正好足以点亮全部LED串的输出电压。即使在VIN高于VOUT的情况下，LT3598也将继续调节LED电流。LED电流降额可基于编程LED温度(通过一个NTC电阻分压器或通过设置晶片结温来实现)。此外，该器件还具有一个内置的电源开关以节省空间和设计时间。vBtesmc

作为以一个高达44V的输出电压来驱动多达6串LED而设计的器件，LT3598如果要用于驱动36个白光LED的4个信道，每串LED的电流则可以通过设置为25mA来实现；而如果要用于驱动20 个白光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。vBtesmc

 vBtesmc

驱动器用于36个白光LED和20个白光 LED的设计实现vBtesmc

此外，对于那些每串LED需要多于30mA电流的应用，可以容易地通过LT3598多个通道的组合来提供较高的LED电流。下图显示出了一种能够以高达每串90mA的电流来驱动两串LED的配置。在125°C结温(最坏情况)条件下的1000:1 PWM调光波形示于下图，可通过设置TSET引脚电压来限制LT3598的内部结温。当达到该温度时，如果结温继续增加，则LED电流将线性地减小。这种热调整功能在高环境温度条件下提供了重要的保护作用，并允许针对典型(而不是最坏情况)环境温度来对某种给定的应用进行优化。vBtesmc

vBtesmc

用于驱动两串90mA LED的LED驱动器vBtesmc

vBtesmc

上图电路提供在125°C时的1000:1 PWM调光（左）并在高温条件下将减小LED电流（右）vBtesmc

本文小结

综上所述不难发现，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。凭借其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。vBtesmc

此外，LED做为背光源的优点是可以取代color filter的使用。以三色RGB LED采用色序法技术，利用人类视觉暂留的特性，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。不过要达到此境界，仍有许多困难必须克服。而LED显著的特色就是光电转换率高、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。vBtesmc

*国际电子商情对文中陈述、观点判断保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。vBtesmc