LED驅動(dòng)器集成電路需要具有的特點(diǎn)分析

　　隨著(zhù)消費者要求高清電視機具有更大的平板顯示屏和更高的分辨率，對電視機的需求已經(jīng)迅速從等離子高清電視機轉向了LED高清電視機。根據DisplaySearch公司的數據，等離子高清電視機的銷(xiāo)售高峰將出現在2008年，銷(xiāo)售收入為240億美元；而2008年LCD高清電視機市場(chǎng)將達到 750 億美元，到 2010 年則增長(cháng)到 930 億美元。顯然，LED 電視機市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始“繁榮”了。

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

　　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1600個(gè)LED）可以對背光照明“組”調光或進(jìn)行局部關(guān)斷，從而實(shí)現比CCFL設計幾乎高一個(gè)數量級的對比度（》4000cd/m2）。另外，通過(guò)調整背光照明LED組的亮度，可以再現更多的中間色調，從而使畫(huà)面更加生動(dòng)。另一個(gè)好處是能夠從局部完全關(guān)斷LED，從而減輕了運動(dòng)模糊問(wèn)題。通過(guò)在幀之間完全關(guān)斷LED，幾乎徹底消除了快速運動(dòng)物體引起的模糊問(wèn)題。在解決這種 CCFL 背光照明 LCD 電視機所面臨的快速運動(dòng)模糊問(wèn)題時(shí)，LED 非?？斓捻憫俣仁侵陵P(guān)重要的。

　　設計師的兩難處境

　　冷陰極熒光燈（CCFL）常常用來(lái)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)際上擴展了可見(jiàn)光范圍。另外，在美國國家電視系統委員會(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110%，從而在顯示屏上更準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、綠色和藍色（RGB）激光，可以獲得可能實(shí)現的最廣色譜。

　　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，因為白光LED外形尺寸小、簡(jiǎn)單易驅動(dòng)、對機械應力不那么敏感、與CCFL比較預期壽命長(cháng)兩倍。不過(guò)，白光LED在色譜方面與CCFL有同樣的缺點(diǎn)，因為白光LED等同于寬帶光源。白光LED是藍光二極管覆蓋熒光粉形成的，它把部分藍光轉變成黃光，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，因為RGBLED只按照所需要的紅光、綠光和藍光發(fā)射光能。相對而言，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可以單獨驅動(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 的調光考慮

　　傳統上，LED 調光是用 DC 信號或濾波PWM信號調節流經(jīng)LED的正向電流來(lái)實(shí)現的。降低LED電流可調節LED光輸出密度。不過(guò)，正向電流的變化會(huì )導致LED發(fā)光顏色的變化，因為L(cháng)ED的色度隨電流而變。LCD高清電視機和汽車(chē)背光照明等很多應用不容許LED的發(fā)光顏色有任何偏差。由于周?chē)h(huán)境光線(xiàn)變化不同以及人眼能夠感知光強的微小變化，因此在這些應用中需要寬調光范圍。用 PWM 信號控制 LED 的光強，可以不改變發(fā)光顏色而實(shí)現 LED 調光。

　　“True Color PWMTM 調光” 通過(guò) PWM 信號調節 LED 亮度。它實(shí)質(zhì)上是以 PWM 頻率用滿(mǎn)電流接通和斷開(kāi) LED。人眼的限制為每秒 60 幀。通過(guò)提高 PWM 頻率 （例如提高到 80Hz 至 100Hz） ，人眼就感覺(jué)脈沖光源是連續接通的。另外，通過(guò)調制占空比 （“接通時(shí)間”的長(cháng)度），可以控制 LED 的光強。采用這種方法時(shí)，LED 的發(fā)光顏色保持不變，因為 LED 的電流值或者為零，或者為恒定值。很多高清電視機設計師都要求高達 3000:1 的調光比，以適應環(huán)境光線(xiàn)的寬范圍變化。

　　結論

　　很明顯，就高清電視機所用的大型 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(guò)，系統設計師仍然需要滿(mǎn)足其特定設計性能要求的 LED 驅動(dòng)器集成電路。因此，LED 驅動(dòng)器集成電路必須能夠以滿(mǎn)足輸入電壓范圍和所需輸出電壓及電流要求的轉換拓撲，為很多不同類(lèi)型的 LED 配置提供充足的電流和電壓。所以，LED 驅動(dòng)器集成電路需要有以下特點(diǎn)，以滿(mǎn)足設計師的需求：

　?。?） 寬輸入電壓范圍

　?。?） 寬輸出電壓范圍

　?。?） 高效率轉換

　?。?） 嚴格調節的 LED 電流匹配

　?。?） 以低噪聲、恒定頻率工作

　?。?） 獨立的電流和調光控制

　?。?） 寬調光比

　?。?） 用極少的外部組件組成占板面積緊湊的小型解決方案