大尺寸LED屏的背光驱动应用设计

　　导读：近年，电视机显示屏已经逐步从CCFL时代过渡到LED时代，显示屏日益大型化，LED背光驱动技术也是不断发展。

　　传统升压型LED驱动

　　传统的LED驱动采用升压型Boost电路，简化电路形式如图1所示。

　　

　　图1

　　升压型的LED背光驱动，其输入电压VIN低于LED Light Bar的管压VF,通过V1、L1、D1进行升压，LED定电流和电流平衡控制模块实现电流控制。

　　图1中，多路的LED Light Bar存在一个VFmax （VF值），每路VF电压与VFmax的电压差为△VF =（VFmax-VF）。如流过每条LED Light Bar的电流设定为ILED的话，则每路的功率损耗P=△VF×ILED.该损耗终加在LED定电流和电流平衡控制模块上，产生发热，整个驱动电路能效降低，造成能源浪费。

　　解决该问题可以有两种方法：

　　1、LED Light Bar厂家控制每条Light Bar的VF电压，保证VF电压的一致性，减小△VF,也就是需要筛选单颗LED,严格控制VF范围。

　　2、改变LED驱动电路形式，驱动技术进行创新，采用降压型的开关电路。

　　降压型LED驱动工作原理

　　降压型LED驱动采用降压型开关电路，简化的电路形式如图2所示。

　　

　　图2

　　输入电压VIN高于灯条的VF电压，通过开关管、电感、续流二极管进行降压，LED定电流和电流平衡控制模块实现电流控制。

　　为了减小流过LED的纹波电流，电感电流一般工作在电流连续模式，电感的电流波形如下图3所示

　　

　　图3

　　图4         

      图5

　　动作原理如下：当开关管导通时，电路简化为图4,开关管从t0时刻导通，到t1时刻截止，t0~t1时间为TON时间。在TON时间，电感电流iL电流变化为△iL,

　　VIN-VO=L（diL/dt）=L（△iL/△t）= L（△iL/TON）       （1）

　　当开关管关断时，电路简化为图五，开关管从t1时刻截止，到t2时刻导通，t1~t2时间为TOFF时间。在TOFF时间，电感电流iL电流变化为-△iL,此时电感L上的电压为（忽略续流二极管的压降）

　　- VO = L（diL/dt）=L（-△iL/△t）=- L（△iL/TOFF）    （2）

　　TON + TOFF=T                  （3）

　　VIN电压已知，灯条的电压VO和电流也已知，设定iL电流的△iL,可以为10%~30%的iL,考虑到开关损耗，一般开关频率f可设定在50~200K.

　　因此根据公式（1）、（2）和（3），可以计算出电感L的感量。

　　如果觉得电感L太大，可以适当增加△iL或者适当提高开关频率f .