大屏幕LCD背光照明的控制方桉

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1、专题特写:无线/消费电子大屏幕LCD背光照明的控制方案飞兆半导体公司系统功率部In-HwanOh近来，CTV产品中的LCD屏幕尺高，所以也需要功率因数校正（PFC）。寸越来越大，已经超过40英寸。由于屏本文将介绍采用单级功率转换器简幕尺寸的增大，CCFL的数目及其驱动单而直接地控制交流输入电流，这样便电路也有所增加。目前有很多种方法将可通过单一功率转换过程同时获得功率CCFL置于大型LCD屏幕的背面，以便因数校正和功率LED电流调节，这一方为整个屏幕提供背光照明。案效率高、电路简单而且成本低。然而，即使是将许多CCFL串联或并联起来，能够获得的亮度还是不够。此建议的控制策略外，其预计寿命

2、亦只有15000～50000图2为单级功率转换电路。由于采小时。而且，因为它采用了有害物质，用的是降压/升压拓扑结构，输出电压CCFL背光照明还存在环境污染问题。可高于或低于直流电路的电压峰值。传在小尺寸的手机LCD屏幕上采用统的电流调节PWM（CR-PWM）通常图1RGBLED的阵列和背光照明结构LED实现背光照明已经非常普及。作为利用其控制命令电流（I*）来控制负载电交通信号灯及超过40英寸LCD屏幕的数量，对22英寸的屏幕来说是72个；32流。然而，如果使用传统的CR-PWM背光照明源的功率LED，彩色表现力英寸是160个；40英寸以上是400～500控制方法，负载电流将为方波；因

3、为好，且寿命可达100000小时。功率LED个。这样便需要40～300V的电压来驱MOSFET的漏极电流必须与其恒定的I*DC的正向电压为3.0～4.0V，最大额定电动LED。而所需的输出电压取决于串联相同。因此需要采用不同的控制方法来流高达500～700mA。LED的数量。所以，传统的一直有人尝试设计基于RGBLED方法是首先采用升压转换的背光照明，期望在相同滤色（CF）透器作为前置调压器，将整流射比下实现30%以上的NTSC效果，或后的交流输入电压先转换在保持相同色域的同时，将滤色透射比成400VDC；然后利用降压增加32%～40%。由于每个RGBLED转换器进行LED电流调节。单元

4、能组合起来构成白色，各个颜色的交流输入电压必须通过两LED将采用串联方式连接，这样就能利个阶段才能转换成直流电用相同电流同时控制每个颜色组别，如流，因此成本高且效率低。图1所示。而且，这种转换方案对交流基于RGB背光照明所需的LED总输入侧的功率因数要求很图2带功率因数校正功能的单级功率转换器今日电子·2006年3月55专题特写:无线/消费电子达到线路电流的波形，又同时能调节恒入端处的交流输入电压相位同步的正弦电C被延迟，滤波后的输出电压可按式F定的LED电流。流波形。（5）计算。本文给出了一种新的控制方法，既（5）能使线路电流呈现出与线路电压相同的正弦波形，又能通过I*调节LED电流。

5、图4所示为CR-PWM受控电流与LED电流是利用典型的CR-PWM其真实电流偏差随直流电路电压幅度而方法通过间接检测MOSFET电流来控（a）（b）变化的关系。如果时间常数R和C改FF制，如图2所示。因此无须使用任何隔图3电流检测电路及其波形变，各取样时刻的电流偏差也随之改离的电流传感器。从图3（b）所示的被检电压V（t）id变，如式（5）所示。电感中感应电流的提升速度与直流看出，进入MOSFET的电流I（t）在ds电路电压S≡V（k）/L成正比，这里MOSFET导通时线性增大。但这个由dcV（k）是于第k个开关转换时段内经R-C滤波电路输出的被检电压V（t）dcid整流的直流电路电压。

6、如果MOSFET关有些延迟。因此，在MOSFET关断时，断，电感中的感应电流强度将下降，并电流反馈电压和真实MOSFET源极电将所储存的能量释放给负载侧。由于输流之间存在一个控制偏差I（k）。这个d出电压因滤波电容C的存在而被看成恒偏差在线路电压增高时会变大。因此，o定的，电感中电流的下降速率通常是一随着交流输入电压增加，其真实峰值电图4控制电流和真实感应电流随电压改变个常数，与直流电路电压无关。如果检流I（k）可能比设定的I*高。L而变化测到的MOSFET电流超过所设定的电正弦波半周期的取样数N≡f/2f，slCR-PWM电流控制器会控制被检流I*，R-S触发输出将复位，MOSFET第

7、k个开关转换期内的整流直流电路电信号V（t），因此它必需具有相同的Vidi*会被关断。压可由式（1）表示。值。如果线路电压V（k）增加，电感dc当直流电路电压非常低，被检测的（1）中的感应电流变化速度将变大，而感应电流不可能在一个开关周期内超过I*。式（1）中，Ts=1/fs，k=[1，...N]，电流在正弦波中心附近也会变大。图5因此，触发电路不会复位，而MOSFET0≤t＜Ts。由于开关频率fs远大于线路所示为线路电流波形随R和