charles1986

  • 94 主题
  • 148 帖子
  • 1085 积分
  • 身份:LV4 高级技术员
  • E币:587

[原创]LCD背光驱动你真的了解吗?

2020-12-3 11:54:06 显示全部楼层
一,显示屏的分类:
显示屏按其显示原理大致可以分为三类:CRT(显像管)、LCD(液晶)、以及OLED;目前手机等消费电子产品中使用的显示屏主流是LCD和OLED。
其中OLED显示屏是利用有机电自发光二极管制成的显示屏。因此不需背光源。(功耗高、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快。)
LCD由于本身不发光,要想让其显示所要的数据与图像,就必须使用背光源(白色),LCD的背光源一般由2~6个侧发光白色LED灯组成(根据屏的尺寸决定)。
二,背光LED的参数
作为硬件工程师,一般比较关注LED的参数是Vf和If。亮度、颜色、波长、发光角度、效率、功耗等也需要关注。
Vf:正向电压,LED发光时自身正负极两端的压降。
If:正向电流,一定发光强度下通过LED的电流,发光强度与If成正比,相同规格的LED灯在同等If下发光强度相同。

在下图LED背光参数表的理解: L=150~180 cd/m2的发光强度下,LED背光的正向电流If为30毫安,此时LED背光正负极两端的正向压降在2.8V到3.2区间。
1.png
误区:Vf =2.8~3.2V;不要理解为由于LED制造工艺差异,有的管子需要3.2V才能导通。(这里的Vf是正向电流=30mA下,LED两端的压降,由于制造工艺差异,不同LED内阻不同,导致在30毫安电流时,不同LED 两端电压有差异)。

那么LED的导通电压是多少呢?
在LED背光规格书中,会有VF区间,如下图,代表LED在2.7V即可导通,在不同BIN等级对应的电压(色温等级)。

2.png
3.png

三,LED背光驱动的要求
LCD背光所使用的白色LED正常发光时的If一般为15~20毫安,Vf一般为2.8~3.4伏。LED在导通时,其电流的变化率要远大于正向导通电压的变化率,所以LED厂家在测试其光学特性及分类时,一般基于额定电流值(5mA或者20mA),再给出正向导通电压的范围,因此要获得预期的亮度要求,并保证各LED亮度和色温一致,需要给LED背光相同驱动电流(多采用恒流源)。

四,LED背光驱动的介绍

1,带电荷泵和恒流源的LED背光驱动电路:Vout为内部电荷泵输出,Cout 1uF电容为电荷泵升压电容;D1、D2、D3、D4为恒流源。由于具备电荷泵升压电路,所以电池供电由于负载变化(音频大功率播放声音,射频收发数据时)产生电压Vdrop时(导致VBAT低于3.3V时),不会有闪屏的问题。
4.png
2,不带电荷泵的恒流源LED背光驱动电路:由于LED工艺不断提高,目前LED正向压降目前在2.7V即可点亮,因此在锂电池或者聚合物电池供电应用上,可以采用外围省掉了电荷泵升压电容的驱动IC(价格也要便宜点),由VBAT供电给LED,然后流经内部恒流源LED1、LED2、LED3、LED4。不同VBAT电压时,LED1、LED2、LED3、LED4上会产生不同的压降(之路恒流20mA)。
5.png
3,LDO驱动背光:虽然恒流源背光驱动方案性能比较好,但在手机拼成本的激烈竞争中,可以采用LDO驱动背光的方案,目前LDO的输出电流一般都在300mA以上,足够驱动背光。
如下图:采用300毫安LDO U330 驱动LED背光,PWM 控制Q302  Nmos管调亮度。

6.png

您需要登录后才可以评论 登录 | 立即注册

最新评论

楼层直达:

小小毛

  • 84 主题
  • 298 帖子
  • 1119 积分
  • 身份:版主
  • 热心工程师 技术达人
  • E币:1634

我的果果超可爱

  • 191 主题
  • 545 帖子
  • 2246 积分
  • 身份:LV5 资深技术员
  • 灌水之王
  • E币:1570
666666  支持原创
能再分析下 现在市面上啥手机屏幕的吗
LED OLED AMOLED啥的

curton

  • 685 主题
  • 3065 帖子
  • 15885 积分
  • 身份:版主
  • 论坛新秀 灌水之王 优秀版主
  • E币:4923
广告

二哲科技

  • 159 主题
  • 492 帖子
  • 1759 积分
  • 身份:版主
  • 论坛新秀
  • E币:1014
二哲科技 2020-12-3 12:59:36 显示全部楼层
有看过一些对屏幕的分析,你这个对屏幕背光驱动的分析是第一次看到,感觉挺容易懂得,支持!

欢迎DIY投票
https://mbb.eet-china.com/forum/topic/84428_1_1.html

li_wm_256432444

  • 0 主题
  • 35 帖子
  • 1125 积分
  • 身份:LV4 高级技术员
  • E币:84

haizitadie

  • 0 主题
  • 62 帖子
  • 403 积分
  • 身份:LV2 初级技术员
  • E币:1281

imwangwang79

  • 8 主题
  • 66 帖子
  • 868 积分
  • 身份:LV3 中级技术员
  • E币:1263
广告

丸子~

  • 165 主题
  • 519 帖子
  • 2217 积分
  • 身份:版主
  • 灌水之王
  • E币:2975
丸子~ 2020-12-17 20:19:17 显示全部楼层
不错不错,以前也做过类似的项目。

欢迎点击
论坛>>硬件设计>>模拟技术

https://mbb.eet-china.com/forum/topic/84920_1_1.html

东莞市惠海半导体

  • 36 主题
  • 62 帖子
  • 786 积分
  • 身份:LV3 中级技术员
  • 论坛新秀
  • E币:507

东莞市惠海半导体

  • 36 主题
  • 62 帖子
  • 786 积分
  • 身份:LV3 中级技术员
  • 论坛新秀
  • E币:507

东莞市惠海半导体

  • 36 主题
  • 62 帖子
  • 786 积分
  • 身份:LV3 中级技术员
  • 论坛新秀
  • E币:507
广告

zeroto_one

  • 26 主题
  • 125 帖子
  • 625 积分
  • 身份:LV3 中级技术员
  • 论坛新秀
  • E币:843
快速回复
12
20
广告
关闭 热点推荐上一条 /5 下一条
快速回复 返回列表