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Local Dimming LED TV 背光驱动整体方案
[2012/12/4 10:25:00]   来源:中国之光网   编辑:zhaomingr   评论0
摘要:目前,液晶电视的使用越来越广泛,在人们的日常生活中占据越来越重要的位置,而其消耗的能量也越来越引起人们的关注。因此,各个电视、液晶厂商都投入极大的物力、人力、财力加大研发力量去降低功耗,从技术发展趋势......
目前,液晶电视的使用越来越广泛,在人们的日常生活中占据越来越重要的位置,而其消耗的能量也越来越引起人们的关注。因此,各个电视、液晶厂商都投入极大的物力、人力、财力加大研发力量去降低功耗,从技术发展趋势上来说,如何降低背光的功耗最受到关注。因为背光源是最大的能量消耗者,降低了背光的功耗,也就大大降低了整机的功耗。这其中的技术包括改善背光源的驱动电路,改善LED的发光效率,开发新的LED种类,目前,Local Dimming是这些技术中最易于实现,效果最明显的一项技术。尤其是直下式LED背光搭配Local Dimming技术,可大幅度降低电量、提高显示画面对比值、灰阶数、及减少残影等。

  1. Local Dimming BLU概述

  Local Dimming即局部背光调节的意思,利用数百个LED组成的背光代替CCFL背光灯,背光LED可根据图像的明暗进行调节,显示幕图像中高亮的部分的亮度可以达到最大,而同时黑暗的部分可以降低亮度,甚至关闭,以达到最佳的对比度。这样,暗区亮度的降低就降低了背光的功耗。Local Dimming广义而言,大致可分为三大类,分别为0D、1D、2D dimming,其中,2D dimming能将local dimming的技术发挥到最佳效果。从下图可看出local dimming和非local dimming在能耗上和对比度上的差别。

  Local Dimming LED TV 背光驱动整体方案

  2. 系统结构框图

  基于MCU的loacl dimming方案由三个部分组成,分别是FPGA或SOC,MCU和LED Driver IC,SOC采集图像信号并通过SPI接口发送资料给MCU,MCU进行资料处理后再通过SPI控制1个或多个LED Driver.

  3. SAC Demo Board的结构框图

  SAC的方案是将DC-DC部分,MCU和LED Driver置于同一套板上,DC-DC可根据灯串电压的不同要求进行升压或降压,MCU采用Cortex M0 32位高性价比MCU,LED Driver采用AMS的AS3695C,DC-DC为24升压到50V,具体要升到多高的电压根据所接LED的总电压,因为AS3695C可驱动16路通道,有两路回馈,因此每8路通道为一个回馈,需要两组DC-DC电路。

  4. 各主要元器件特点

  AS3695C特点:

  ●可驱动16通道的LED

  ●输出电压30V,外置MOSFET,驱动电流由MOSFET决定

  ●电流精度高达+/-0.5%

  ●集成SPI接口

  ●具有开短路、过温检测和保护动作

  Cortex M0 单片机特点:

  ●Cortex-M0内核,高达50MHz的主频,高达40个I/O口

  ●2-8K SRAM,32K Flash

  ●2 SPI,最高速率可达25MHz

  ●极低的功耗,更快的处理速度,仅相当于8位元MCU的价格

  MAP5201

  ●专门为LED TV 背光驱动而设计

  ●宽电压输入范围,最高至36V

  ●支援升压(Boost)和降压(Buck)两种拓扑结构

  ●内部集成1A MOSFET驱动电路

  ●开关频率可程式设计,最大500Khz

  ●输出短路保护电路

  ●独立控制的双路DC-DC输出。

  MDD1903

  ●N沟道MOSFET

  ●耐压100V

  ●ID =11A @VGS =10V

  ●RDS(ON) < 120mΩ @VGS = 10V

  < 135mΩ @VGS = 6.0V
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