标签: led背光

配置背光的一种标准方法是使用两个分立式器件： 一个采用DPAK封装的100 V MOSFET，以及一个同样采用DPAK封装的100 V肖特基二极管。LED背光单元中，肖特基二极管的高漏电流可能会造成一些问题，尤其在较高温度下。某些客户曾遇到量产时肖特基二极管出现泄漏故障的问题。改善泄漏故障的一种方法是将肖特基二极管的额定电压从100 V增加到120 V，但系统温度较高时，漏电流依然是个问题。 飞兆半导体的设计团队开发了一种替代方法，即采用100 V BoostPak解决方案。BoostPak系列（图1）在单封装内集成两个器件： 一个100 V MOSFET和一个150 V NP二极管。 图1. BoostPak在单封装内集成100 V MOSFET和150 V NP二极管 BoostPak系列采用5引脚DPAK单封装。N沟道MOSFET针对最大程度降低导通电阻并保持出色的开关性能而设计。NP二极管为超快速整流器，带低正向导通压降，具有出色的开关性能。相比肖特基二极管，它具有低得多的漏电流，在高温应用中提供更高的系统可靠性。 相比双分立器件解决方案，BoostPak方案的尺寸更小，可节省多达20mm 2 的PCB空间。使用单封装而非两个封装还意味着装配更方便、系统成本更低。 BoostPak系列提供两种版本，一种额定输出功率为25 W，另一种额定值为40 W。表1列出详细信息。 表1. BoostPak装配规格 更高温度下的性能更佳 我们想要知道NP二极管的漏电流到底有多低，因此我们进行了一些测试。测试结果如图2所示。   图2. 二极管漏电流比较 与100 V、5A肖特基二极管相比，150 V、5 A BoostPak系列NP二极管在所有条件下的额定漏电流值低得多，但两者在高温下差别极大。随着温度上升，肖特基二极管的漏电流以极快的速度增加，而相比之下NP二极管的漏电流依然较低。 BoostPak 系列的 NP 二极管采用绝佳的生命周期控制工艺制成，以实现极快速的反向恢复时间和合理的正向压降（VF（典型值）： 0.9 V，条件为 IF=5 A、T J =100 度） 图 3 对反向恢复时间进行了比较 图 3 二极管反向恢复时间的比较 实际设计 下一步，我们将验证BoostPak系列能够在实际设计中限制漏电流，因此我们开发了一款评估板，并在多种条件下进行测试。图4为基本设计，BoostPak系列高亮显示。 图4. LED背光中的BoostPak 该设计针对35 W升压拓扑，使用连续电流模式(CCM)操作。输入电压范围为20.4 V至27.6 V，采用单通道直流输出，恒定电流值为640 mA (55 V)。我们采用BoostPak系列的FDD8500N10LD版本。 在CCM操作期间，二极管反向恢复电流增加MOSFET的导通损耗。NP二极管提供低反向恢复电流，对MOSFET的影响更小。 测试温度与EMI 我们在设计BoostPak产品时，牢记两个目标。首先，我们希望将器件壳的工作温度保持在65 °C以下。其次，我们希望满足电磁干扰(EMI)的通用规格，将EMI保持在CISPR22 B类标准规定的限值以下。 我们测量了饱和温度。如表2所示，在24 V输入电压(V IN )的情况下，BoostPak系列温度保持在61.5 °C，低于65 °C的目标。   表2. V OUT = 55V (35W)时的测试结果   接着，我们通过检查五串LED负载时的辐射量，测试EMI。图5显示V IN 为24V时的结果。 图5. 辐射量： V IN = 24 V 在30 MHz至1000 MHz的子频率范围内，辐射量远低于CISPR22 B类的额定限值。   结论 测试结果显示飞兆半导体的BoostPak系列（以单个100 V BoostPak替代100 V MOSFET和100 V肖特基二极管）低漏电流二极管满足工作温度下必须的性能和EMI要求。同时，使用BoostPak系列可让设计的尺寸更小、更紧凑，并且更易于组装。在成本竞争型应用中，如屏幕尺寸小于40英寸的LED电视机，这些优势可让产品脱颖而出。BoostPak方法还可节省其他应用的成本，比如LED照明系统和升压/降压操作DC-DC转换器。 本文讨论的BoostPak系列在用户指南中有更为详尽的说明。该指南提供完整的原理图、完整的物料清单、性能规格和测试设置总览。如需下载应用指南，请访问飞兆半导体网站： http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-FEBD850N10LD.pdf 相关链接： FDD1600N10ALZD: BoostPak（N 沟道 PowerTrench® MOSFET + 二极管）100 V，6.8 A，160 mΩ http://www.fairchildsemi.com/pf/FD/FDD1600N10ALZD.html FDD850N10LD: 100 V、15.3 A、75 mΩ BoostPak（N沟道PowerTrench® MOSFET + 二极管） http://www.fairchildsemi.com/pf/FD/FDD850N10LD.html  

LED灯是否稳定，品质的好坏与灯体本身散热至为重要，目前市场上高亮度LED灯的散热，通常采用自然散热，效果并不理想。散热做的不理想，灯具本身的寿命也会受影响。 业界对散热材料的应用，不应只关注散热系数，而忽略了热阻值。如果只看到某种散热贴片、散热膏、散热漆或导热胶膜的散热系数很好，就认为可以把高热传导出去，可能要大失所望。预期温度因此下降、LED磊晶不会因过热而光衰、大功率LED灯具寿命可有效延长、验收顺利过关的情形，可能不会发生。 从基板线路蚀刻上锡、涂布LED背光油墨、上保护胶膜进烤箱烘烤、整板整平、贴导热胶膜，再以黏着胶或锁具将散热模组结合，在此一繁琐的过程中可发现：具备再好的导热系数材料，也会被热阻阻抗打败。空气、结合处不密合的孔隙、散热垫片、散热膏矽油挥发后形成的粉状物、多层导热胶膜的膜厚，都会形成热阻抗。这些多层次的热阻会妨碍热的传导速率，热传导很慢，甚至传导不到灯具表层，变成热度不断累积增加。铝基板表面的白色背光油墨不仅要能反射，还要能把下层的热度透过表面的背光油墨发散出去。 有些厂商不察，以一般的白色文字油墨替代LED专用的背光油墨，相当于加上一层硬质油漆，把热度封住。在多次失败后，已有厂商接受新的观念与制程，从总体散热方案着眼。铝基板改用LED专用的散热型白色背光油墨涂布，若指定使用微黄色的背光油墨，会增强反射率到91%。以软陶瓷散热漆喷涂于铜箔基板与铝基板之间，可减少日系导热胶膜的使用量，以极低的成本提高耐击穿电压。 要保护灯具不受气候环境侵蚀，把热度有效传导出去，省钱又有效的方法是喷涂软陶瓷散热漆。惟有从总体散热观念出发，减少热阻干扰，才是LED大型灯具通过验收的关键。灯具保护外壳应摒弃传统电镀或烤漆，这两种工法会把热度封回灯具内。    

在LCD仍然是主流显示设备时代，背光仍然要扮演重要的角色。早前大家都知道LED会取代CCFL，但是没有想到这么快。LED用于背照灯的液晶电视机市场，正以谁都未曾预想到的发展势头迅速推进。如果累计电视机厂商和面板厂商的生产计划，“2010年的LED背照灯电视的产量将达到7350万台”。不过，由于导光板及其生产材料树脂、光学板、半导体和电源用变压器等部材的供应无法跟上，预计“2010年的市场规模实际为4500万台”。即便如此，也是 2009年400万台的10倍以上。 电视机厂商和面板厂商之所以积极推动LED背照灯液晶电视的原因在于全球各国的耗电量规定。随着我们对高清电视的需求，42英寸以上才可以欣赏到满意的效果，电视机是家庭中最耗能的电器之一，LED电视成为购买的首先。各国尤其是2011年以后对46英寸以上大屏幕电视机功耗的规定更加严格，“能源之星（Energy Star）”（美国等7个国家实施的电气产品节电制度）制定了非常严格的标准：其中50英寸以上电视机无论何种画面尺寸，其耗电量必须在2012年以后降至108W以下。 看来政策的力量为LED背光推进指出明确的方向，当前白光LED显色性并没有CCFL好。节能降耗摆在第一重要的位置，再加上轻、巧、薄没有阻挡住选择LED的理由。 CCFL背光多年来一直是作为LCD配角，比如说显示器、电视厂家并不主动采购背光部分，而背光组件是LCD液晶面板厂家采购对象，最后提供给电视厂家组装。LED背光之前最主要市场在手机，而手机背光仍然是LCD屏的附件，背光的要求并不高，并没有引起成本的思考！成本远远小于对LCD屏关注，仍然是配角角色。 LED作为电视背光关注度大幅提升，性能的上升，铺天盖地的广告，爆炸式的增长数量，多少让人有些不可适应。不少厂家直接宣传称“LED电视”，可见LED在显示领域有着相当重要的地位。电视厂家会直接采购LED背光组件，或自己安排生产LED背光组件，很少再像之前那样不在乎CCFL的成本，作为附件整体采购。背光重要性发生了改变，它是节能降耗的关键，提升清晰度的关键，也是控制成本的关键。 CCFL大势已去，LED背光迅猛的增长速度取决于，自身的供应链。LED电视也不是之前看到的普通背光，它的可控性日益显现。LED和LCD是可以抗衡的领域，LED背光不再是LCD屏的附件，而是电视重要的器件之一，发挥着比LCD更重要的角色。 LED背光未来 在LCD不被新发光显示设备取代之前，LED作为背光源会是主流方式，最终的背光源是R’G’B动态背光技术，而目前白光LED背光是过渡性安排。LED节能大家是认可的，在白光LED背光节能和光均匀度上比CCFL好，但是色温表现上要逊色CCFL。 三基色动态背光是未来的主流，但是目前的电视机和显示器均选择了白光背光，这是因为三基色动态背光技术的缺失造成的。很多认为是价格问题，其实不然！ 在当前白光LED生产方面，是通过大规模的分选，获得到色温、亮度的一致性。首先是发光晶粒分选，封装后再次分选。分选需要大规模数量支持，有足够数量Pin提供给不同的厂家使用，因此国际性的LED大厂才足够的数量分选。大陆LED晶粒和封装规模偏小，分选数量不足支持背光生产，可见背光LED是数量支持结果。当前有些电视机厂家将封装当着进军LED背光的主因，实际上是一个错误，应该从控制技术入手。 R’G’B三基色是最终的目标，但是要想得到三色分选波长、亮度一致性，可见是难上加难。三基色背光不是因为成本高，也不是因为LED技术不成熟，主要是因为通过LED分选道路走不通。唯一的道路是从控制技术上突破，当前全球还没有支持三基色背光的方案，应当引起业内的重视。我们只看到LED是背光是成本的重点，要知道控制方案是背光的技术核心，掌握三基色动态背光技术，等于掌握未来背光市场。 生产出色域高达114%的液晶显示器是未来的一个全新方向，提供高达114%的色彩饱和度（NTSC比值），改善了CCFL作为背光源时液晶在色彩再现能力上的欠缺，这里只有R’G’B三基色组合设计才可以完成。 LED与CCFL背光色域对比 全文完

LED背光现状 在LCD仍然是主流显示设备时代，背光仍然要扮演重要的角色。早前大家都知道LED会取代CCFL，但是没有想到这么快。LED用于背照灯的液晶电视机市场，正以谁都未曾预想到的发展势头迅速推进。如果累计电视机厂商和面板厂商的生产计划，“2010年的LED背照灯电视的产量将达到7350万台”。不过，由于导光板及其生产材料树脂、光学板、半导体和电源用变压器等部材的供应无法跟上，预计“2010年的市场规模实际为4500万台”。即便如此，也是2009年400万台的10倍以上。 电视机厂商和面板厂商之所以积极推动LED背照灯液晶电视的原因在于全球各国的耗电量规定。随着我们对高清电视的需求，42英寸以上才可以欣赏到满意的效果，电视机是家庭中最耗能的电器之一，LED电视成为购买的首先。各国尤其是2011年以后对46英寸以上大屏幕电视机功耗的规定更加严格，“能源之星（Energy Star）”（美国等7个国家实施的电气产品节电制度）制定了非常严格的标准：其中50英寸以上电视机无论何种画面尺寸，其耗电量必须在2012年以后降至108W以下。 看来政策的力量为LED背光推进指出明确的方向，当前白光LED显色性并没有CCFL好。节能降耗摆在第一重要的位置，再加上轻、巧、薄没有阻挡住选择LED的理由。 CCFL背光多年来一直是作为LCD配角，比如说显示器、电视厂家并不主动采购背光部分，而背光组件是LCD液晶面板厂家采购对象，最后提供给电视厂家组装。LED背光之前最主要市场在手机，而手机背光仍然是LCD屏的附件，背光的要求并不高，并没有引起成本的思考！成本远远小于对LCD屏关注，仍然是配角角色。 LED作为电视背光关注度大幅提升，性能的上升，铺天盖地的广告，爆炸式的增长数量，多少让人有些不可适应。不少厂家直接宣传称“LED电视”，可见LED在显示领域有着相当重要的地位。电视厂家会直接采购LED背光组件，或自己安排生产LED背光组件，很少再像之前那样不在乎CCFL的成本，作为附件整体采购。背光重要性发生了改变，它是节能降耗的关键，提升清晰度的关键，也是控制成本的关键。 CCFL大势已去，LED背光迅猛的增长速度取决于，自身的供应链。LED电视也不是之前看到的普通背光，它的可控性日益显现。LED和LCD是可以抗衡的领域，LED背光不再是LCD屏的附件，而是电视重要的器件之一，发挥着比LCD更重要的角色。 LED背光未来 在LCD不被新发光显示设备取代之前，LED作为背光源会是主流方式，最终的背光源是R’G’B动态背光技术，而目前白光LED背光是过渡性安排。LED节能大家是认可的，在白光LED背光节能和光均匀度上比CCFL好，但是色温表现上要逊色CCFL。 三基色动态背光是未来的主流，但是目前的电视机和显示器均选择了白光背光，这是因为三基色动态背光技术的缺失造成的。很多认为是价格问题，其实不然！ 在当前白光LED生产方面，是通过大规模的分选，获得到色温、亮度的一致性。首先是发光晶粒分选，封装后再次分选。分选需要大规模数量支持，有足够数量Pin提供给不同的厂家使用，因此国际性的LED大厂才足够的数量分选。大陆LED晶粒和封装规模偏小，分选数量不足支持背光生产，可见背光LED是数量支持结果。当前有些电视机厂家将封装当着进军LED背光的主因，实际上是一个错误，应该从控制技术入手。 R’G’B三基色是最终的目标，但是要想得到三色分选波长、亮度一致性，可见是难上加难。三基色背光不是因为成本高，也不是因为LED技术不成熟，主要是因为通过LED分选道路走不通。唯一的道路是从控制技术上突破，当前全球还没有支持三基色背光的方案，应当引起业内的重视。我们只看到LED是背光是成本的重点，要知道控制方案是背光的技术核心，掌握三基色动态背光技术，等于掌握未来背光市场。 生产出色域高达114%的液晶显示器是未来的一个全新方向，提供高达114%的色彩饱和度（NTSC比值），改善了CCFL作为背光源时液晶在色彩再现能力上的欠缺，这里只有R’G’B三基色组合设计才可以完成。                            LED与CCFL背光色域对比

将 LED 用于背照灯的液晶电视机市场，正以谁都未曾预想到的发展势头迅速推进。如果累计电视机厂商和面板厂商的生产计划， “2010 年的 LED 背照灯电视的产量将达到 7350 万台 ” 。不过，由于导光板及其生产材料树脂、光学板、半导体和电源用变压器等部材的供应无法跟上，预计 “2010 年的市场规模实际为 4500 万台 ” 。即便如此，也是 2009 年 400 万台的 10 倍以上。 电视机厂商和面板厂商之所以积极推动 LED 背照灯液晶电视的原因在于全球各国的耗电量规定。 随着我们对高清电视的需求， 42 英寸以上才可以欣赏到满意的效果 ，电视机是家庭中最耗能的电器之一， LED 电视 成为购买 的首先 。各国 尤其是 2011 年以后对 46 英寸以上大屏幕电视机 功耗 的规定更加严格 ， “ 能源之星（ Energy Star ） ” （美国等 7 个国家实施的电气产品节电制度）制定了非常严格的标准：其中 50 英寸以上电视机无论何种画面尺寸，其耗电量必须在 2012 年以后降至 108W 以下。 CCFL 背光多年来一直是作为 LCD 配角，也就是说显示器、电视厂家并不主动采购背光部分，而背光组件是 LCD 液晶面板厂家采购对象，最后提供给电视厂家组装。 LED 背光之前最主要市场在手机，而手机背光仍然是 LCD 屏的附件，背光的要求并不高，并没有引起成本的思考！成本远远小于对 LCD 屏关注，仍然是配角角色。   LED 作为电视背光关注度大幅提升，性能的上升，铺天盖地的广告，爆炸式的增长数量，多少让人有些不可适应。例如，我们认为三星不该宣传推出是“ LED 电视”，因为主要显示器件还是 LCD 液晶屏。其实三星宣传是很有道理的，要宣传不同点，宣传技术核心和购买的理由。网友不能接受，实际就是对 LED 背光成为主要器件太突然，尤其是不太了解 LED 的朋友。电视厂家会直接采购 LED 背光组件，或自己安排生产 LED 背光组件，很少再像之前那样不在乎 CCFL 的成本，作为附件整体采购。背光重要性发生了改变，它是节能降耗的关键，提升清晰度的关键，也是控制成本的关键。 CCFL 大势已去， LED 背光迅猛的增长速度取决于，自身的供应链。 LED 电视也不是之前看到的普通背光，它的可控性日益显现。 LED 和 LCD 是可以抗衡的领域， LED 背光不再是 LCD 屏的附件，而是电视重要的器件之一，发挥着比 LCD 更重要的角色。 LED 三基色成像正在研究中，而不仅仅是作为背光，相信以后 LCD 会变成配角。 如果你还会是将 LED 背光看着是很平常的技术，那只能说思想有些落伍，那如果还是认为 LED 背光是在炒作，那实在是不太了解 LED 。