消费者希望拥有 LED 电视机

文章摘要：LED的调光考虑传统上，LED的调光一直用一个直流信号或用一个滤波PWM信号通过调节流经LED的正向电流来进行。降低LED电流调节LED光输出强度，不过，正向电流的变化会改变LED的颜色，因为LED的色度随着电流的变化而改变。包括LCD高清电视机背光照明在内的很多应用都不可能容许LED颜色的任何偏移。在这些应用中，需要宽调光范围，因为环境光线变化不同，而且人眼对光强的微小变化很敏感。通过使用 PWM 信号来控制LED光强允许LED调光而不改变颜色。“True Color PWMTM 调光”通过一个PWM信号对LED调光。它本质上是在PWM频率下以满电流接通和断开LED。人眼有每秒50～60帧的

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LED的调光考虑
传统上，LED的调光一直用一个直流信号或用一个滤波PWM信号通过调节流经LED的正向电流来进行。降低LED电流调节LED光输出强度，不过，正向电流的变化会改变LED的颜色，因为LED的色度随着电流的变化而改变。包括LCD高清电视机背光照明在内的很多应用都不可能容许LED颜色的任何偏移。在这些应用中，需要宽调光范围，因为环境光线变化不同，而且人眼对光强的微小变化很敏感。通过使用 PWM 信号来控制LED光强允许LED调光而不改变颜色。

“True Color PWMTM 调光”通过一个PWM信号对LED调光。它本质上是在PWM频率下以满电流接通和断开LED。人眼有每秒50～60帧的限制。通过提高PWM频率(例如，80～100Hz)可以使眼睛觉得脉冲光源是连续接通的。此外，通过调制占空比(“接通时间”的长短)，可以控制LED的光强。采用这种调光方法时，LED的颜色保持不变，因为LED电流值或者为零或是一个恒定值。很多LCD高清电视机的设计师都要求3000:1以上的调光比，以适应多种环境照明条件。

一种面向LCD高清电视机的创新性LED驱动器
凌力尔特公司推出的一款新产品解决了白光LED用于大型平板电视机背光照明时与驱动白光LED有关的设计问题。LT3754是一个创新性LED驱动器IC，该IC可用于采用26英寸或更大平板的高清电视机。这个升压模式LED驱动器有16个单独的通道，每个通道都能驱动一串多达15个50mA、Vf约为3.2V的LED。因此，每个LT3754可以驱动多达240个50mA的白光LED。结果，一个26英寸的LCD高清电视机仅需要一个LT3754，就能提供必需的背光照明。所有16个通道都通过单一PWM输入控制，该输入能实现高达3000:1的PWM调光比。

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LT3754使用一个小的电感器或更纤巧的陶瓷输出电容器。唯一需要的其他组件是一个输入电容器、MOSFET和一个电流设置电阻器，如图1所示。每个通道都跟随一个可编程的主电流，以允许每串10～50mA的LED电流。这些通道还可以并联，以提供更大的LED电流。输出电压适应LED Vf的变化，以提供最佳效率，开路LED故障不影响所连接的LED串的工作。LT3754采用紧凑型32引脚、5mm×5mm QFN封装。

图1 38W LED驱动器

LT3754在400kHz开关频率时具有92%的峰值效率，从而无需任何外部散热器。此外，由于高达1MHz的开关频率，PCB上所需电感器和电容器的尺寸极大地减小了，因此允许采用非常薄的电视机外壳。这是一个关键因素，因为大多数消费者希望将高清电视机安装到起居室的墙上，出于美观考虑，需要重量轻和纤薄的外形设计。

LT3754的PWM调光能力高达3000:1。图2显示了这种3000:1 PWM调光的波形和一个LED电流方波波形。甚至在仅3.3μs的接通时间内，20mA的LED电流也与100Hz PWM信号同步接通和断开。更高的PWM调光比可用更低的PWM频率实现，不过100Hz保证没有可见闪烁。

图2 就图1电路而言的3000:1 PWM调光波形

所有16个通道的完整LED亮度都是通过单个外部电阻器设定的。每个通道都有编程为同样大小的LED电流，设定在10～50mA之间。通道之间的LED电流准确度在±2%之内。真正彩色PWM调光用降低的占空比来提供准确的调光，而发出光的颜色没有任何偏移。固定频率、电流模式控制电路在宽输入和输出电压以及电流范围内可稳定工作。32引脚QFN封装的外部电源开关和裸露的热焊盘提供足够的电源和热量管理，以处理16个通道在50mA时消耗的功率和产生的热量。

结论
显然，LED已经成为高清电视机中采用大型平板LCD显示器背光照明的主流选择。不过，系统设计师仍然需要有满足其具体设计性能要求的LED驱动器IC，否则，他们最终可能陷入极度的困境之中。因此，LED驱动器IC必须能够以同时满足输入电压范围以及所需输出电压和电流需求的转换拓扑、为很多不同类型的LED配置提供充足的电流和电压。因此，LED驱动器IC需要有以下特点，以满足设计师的需求。

● 宽输入电压范围

● 宽输出电压范围

● 高效率转换

● 严格调节的LED电流匹配

● 低噪声、恒定频率工作

● 高PWM调光比

● 小型紧凑的占板面积，需要最少的外部组件

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