В последние годы ассортимент продукции, используемой в малогабаритных цветных ЖК-экранах, становится все шире и шире. Цветной ЖК-экран когда-то считался роскошной конфигурацией, но теперь, даже на начальном уровне, цветной экран стал стандартной конфигурацией. К счастью, экономические масштабы индустрии дисплеев (глобальные ежегодные поставки мобильных телефонов составляют около 1 миллиарда единиц) снизили стоимость цветных ЖК-экранов и сделали привлекательной интеграцию других продуктов, таких как портативные медицинские устройства и универсальные развлечения. пульты управления. Адаптер, цифровая фоторамка / средство просмотра изображений, обучающая игрушка или новейший беспроводной телефон VolP с функцией Wi-Fi.
Цветной ЖК-дисплей требует подсветки, чтобы пользователь мог нормально смотреть его при любом освещении. Подсистема задней подсветки включает в себя матрицу белых светодиодов (LED) высокой яркости, диффузор, который рассеивает свет, и драйвер задней подсветки для стабилизации доступной мощности до постоянного тока для возбуждения светодиода. Экран дисплея от 1 до 1,5 дюймов может содержать от 2 до 4 светодиодов, тогда как экран дисплея с диагональю 3,5 дюйма может легко содержать от 6 до 10 светодиодов. Для светодиодов световой поток пропорционален току, и поскольку светодиоды имеют очень крутой график вольт-амперной характеристики (IV), очень важно точно соответствовать току, протекающему через светодиоды, чтобы обеспечить сбалансированную подсветку, поскольку светодиоды обычно распределяются в ЖК-дисплей отображает сторону экрана. Кроме того, требуется программное управление, позволяющее пользователю регулировать яркость и компенсировать окружающую среду освещения. В зависимости от тока, протекающего через светодиод, цветовая точка светодиода может дрейфовать. Поэтому ток светодиода обычно устанавливается на фиксированное значение, а светодиод имеет широтно-импульсную модуляцию, чтобы уменьшить средний световой поток. Интеграция небольшого цветного ЖК-дисплея в дизайн портативного устройства с последующим достижением соответствующего баланса стоимости, производительности и срока службы батареи требует рассмотрения последовательных факторов.
Для продуктов с батарейным питанием требуется оптимизированная архитектура схемы управления светодиодами для решения множества одновременных задач, таких как нехватка места, требования к энергоэффективности и изменения напряжения батареи - выше или ниже прямого напряжения светодиода. Обычно используются две топологии, а именно структура с накачкой заряда / структура источника постоянного тока с параллельной конфигурацией светодиодов и индуктивная повышающая структура с последовательной конфигурацией светодиодов. Оба варианта имеют компромиссные факторы, которые необходимо учитывать. Например, повышающая архитектура может гарантировать, что ток, протекающий через все светодиоды, будет одинаковым, но требует использования катушек индуктивности для преобразования энергии, в то время как архитектура с накачкой заряда использует небольшие конденсаторы для преобразования энергии, но параллельное расположение всех светодиодов слишком туго, поэтому текущее согласование становится сбалансированной подсветкой.
При проектировании следует обратить внимание на следующие моменты: 1. Срок службы жидкокристаллического дисплея.
Выбирая драйвер белого светодиода, нужно учитывать частоту использования дисплея. Если дисплей находится в состоянии подсветки в течение длительного времени, высокоэффективный преобразователь очень важен для срока службы батареи. Для дисплеев большего размера требуется больше светодиодов, а приложения с более длинными дисплеями выиграют от более энергоэффективной топологии с ускорением. И наоборот, если дисплей используется только для кратковременной подсветки, эффективность не может быть критическим параметром конструкции.
2. Выбор светодиодной подсветки
Светодиодные технологии продолжают быстро совершенствоваться. Производители используют новые материалы, технологии производства и конструкции светодиодов для увеличения светоотдачи при том же токе. Таким образом, дисплей, для которого несколько лет назад требовалось четыре светодиода для подсветки, теперь может использовать два светодиода для достижения такой же яркости подсветки. Кроме того, большие 4-7-дюймовые дисплеи, в которых для подсветки использовались люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL), теперь переходят на светодиодную подсветку. Кроме того, прямое напряжение светодиода имеет тенденцию быть ниже. Следовательно, необходимо не только учитывать эффективность драйвера на кривой, приведенной в техническом паспорте производителя драйвера &, но также необходимо оценивать на основе драйвера *, использующего выбранный светодиод. В таблице 1 перечислены некоторые важные характеристики нескольких светодиодов, показывающие разницу в прямом напряжении и яркости света этих светодиодов. Следует отметить, что диапазон прямого напряжения сильно варьируется, что означает, что предельное значение спецификации светодиода должно использоваться для оценки эффективности драйвера.
