應用新LED驅動(dòng)技術(shù)減低LCD電視用電量

　　調節電流以滿(mǎn)足LED的特性要求

　　LED的制造流程會(huì )導致不同的LED在亮度和色溫上出現廣泛的變化。因此，為方便用戶(hù)，白光LED制造商會(huì )根據不同的顏色、亮度和正向電壓對產(chǎn)品進(jìn)行分組，將表現近似的產(chǎn)品歸為一類(lèi)。不過(guò)，制造商對亮度和色溫的規格說(shuō)明僅在特定的標準操作條件下才有效。這表示LED電流必須設定為數據表中所列的額定電流，方能產(chǎn)生指定的標準亮度和色彩。

　　基于同一理由，調光和亮度控制也只能透過(guò)數字PWM控制信號，啟動(dòng)（額定電流）或關(guān)斷（零電流）任意單個(gè)LED的電流來(lái)執行。在模擬調光中，LED會(huì )在特定額定電流以外操作，產(chǎn)生無(wú)法接受的色溫改變以及LED之間不良的亮度匹配（如圖6）。

　　圖6 相同類(lèi)別的LED在額定電流下可保證亮度一致（這個(gè)例子中電流為20mA）

　　電流源特性

　　隨著(zhù)LED需要完美調節的恒流電源，LED驅動(dòng)器的首要作用是在啟動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)將電流設置為額定值，而當關(guān)閉開(kāi)關(guān)時(shí)則確保電流為0A。因此，對準確調節電流輕足輕重的反饋回路電流便需要極其精確的電流源（見(jiàn)圖7）。

　　雖然電流源的設計有許多種，但電視背光的精準要求（電流調節精度誤差小于0.5%） 迫使系統采用精確的運算放大器來(lái)設定ILED電流，毋須理會(huì )ILED電壓。但在背光驅動(dòng)器應用中，即使是在電流源的電壓變得非常低的時(shí)候仍要維持電流調節的準確性，使該任務(wù)變得難以實(shí)現。

　　然而，奧地利微電子公司特別設計的4代超精準電流源LED驅動(dòng)器系列，包括AS369x、AS381x、AS382x和AS385x，卻可以滿(mǎn)足這種應用的嚴苛要求。這些器件還包含偏移補償運算放大器。電流源驅動(dòng)器需要最低的漏極電壓（VDS（sat）），以確保飽和區域內電流源晶體管的準確性和正常操作。飽和區域的輸出電流主要受閘極源電壓控制。

　　若要使電流源的運作達到更高效率，VSET和VDS的壓降處于低水平是非常重要的。配備運算放大器的LED驅動(dòng)器包括了內置偏移補償功能，這能將VSET維持在125至250mV的低水平。系統同時(shí)為高于VDS（sat）的VDS提供150mV的額外電壓差，將使電流源可達到共約400mV的壓降。由8個(gè)LED構成的串行電路（Vf = 8 x 3.2 = 25.6V），其ISINK的電流耗損約為1.5%。如果奧地利微電子的背光LED驅動(dòng)器沒(méi)有包含偏移補償功能，VSET值將會(huì )更高，引起電流源更高的能源耗損。

　　圖7 不同的電流源設計：精確的電流源必須使用高精度且含偏移補償功能的運算放大器

　　反饋調節優(yōu)化功率

　　如上文所述，從LED驅動(dòng)器到SMPS的反饋回路使漏電壓處于所需的最低值。輸出電流源既可用簡(jiǎn)單且明確的電流輸出驅動(dòng)器和外部電容器（見(jiàn)圖8中左圖）來(lái)部署，也可以使用數字控制電路設定啟動(dòng)/釋放次數，并借助數字—模擬轉換器（IDAC） 來(lái)控制電流輸出（見(jiàn)圖8中右圖）。

　　圖8 建立到SMPS反饋回路的兩種方法