Es gibt eine sehr wichtige Schaltung in der Gestaltung der Anzeige Dieser Artikel wird Ihnen im Detail von der Zusammensetzung der Hintergrundbeleuchtungseinheit bis zum Design der Hintergrundbeleuchtungsschaltung erzählen, indem Sie diese Schaltung Schritt für Schritt analysieren.

Das obige Bild ist das Backlight-Treiberschaltbild eines Anzeige Bildschirm (AUO) M190ETN01.0 ,19") Ich habe vorher entworfen. Dieser Artikel wird dies als Beispiel nehmen, um zu erklären, wie man eine LED Backlight-Treiberschaltung und die damit verbundenen Prinzipien dahinter.

Analyse der Zusammensetzung der Hintergrundbeleuchtungseinheit

1. Grundsatzanalyse

Großgröße Anzeige Bildschirme sind derzeit hauptsächlich LCDs. Die LCD selbst kein Licht aussendet. Anzeige Bilder, die Sie verwenden müssen Weiß Lichthintergrundbeleuchtung Weiß Lichthintergrundbeleuchtung besteht in der Regel aus mehreren Weiß LED Die Anzahl wird durch die Größe des Bildschirms bestimmt, in der Regel von 1 bis 10 Saiten ()Serie TypDieser Artikel führt keine Parallele ein Typ), jede Zeichenfolge reicht von 2 bis 20.

2. LED Parameter

Die wichtigsten Parameter der LED sind Vf und If.

• Vf: Vorwärtsspannung, die Spannung zur Erde zwischen dem positiven und negativen Pol des LED selbst, wenn er Licht ausstrahlt.
• Wenn: Wenn der Vorwärtsstrom durch den Strom der LED Bei einer bestimmten leuchtend Intensität, die leuchtend Die Intensität ist proportional zu If, und die leuchtend Intensität der LED Lampe ist das gleiche unter dem gleichen Wenn.

Nehmen Sie die am häufigsten verwendeten LED für LCD Wenn es normal Licht aussendet, ist sein If 20mA und Vf im Allgemeinen 3,0 ~3.4V.

3. Grundlegende Konstruktionsanforderungen an LED Ansteuerschaltung

(1) Treffen Sie die Helligkeit Anforderungen an die Hintergrundbeleuchtung;

(2) Die Helligkeit der gesamten Anzeige ist einheitlich (ein Teil darf nicht heller und der andere Teil dunkler sein);

(3) Helligkeit leicht angepasst werden kann;

(4) Die Ansteuerschaltung nimmt einen kleinen PCB-Platz ein;

(5) Hohe Arbeitseffizienz;

(6) Niedrige Gesamtkosten;

(7) Kleine Interferenzen mit anderen Modulen des Systems.

4. Prinzip der Hintergrundbeleuchtung

Die Serie Ansteuerschaltung, wie der Name schon sagt, in der Schaltung, die LED Leuchten sind angeschlossen in Serie, so dass der Strom durch jede Lampe Es ist dasselbe, um sicherzustellen, dass die Helligkeit von jedem Lampe ist das gleiche, und Schlussfolgerungen können daraus gezogen werden, Uniform Helligkeit ist der größte Vorteil von Tandem Typ.

Da die Lampen angeschlossen sind Serieund die Vf-Spannung von jedem Lampe ist 3,0~3.4V, wobei Vf von 3.0V als Beispiel, wenn 10 Lampen eingeschaltet sind Seriebedeutet, dass 10*3.0=30V Daher muss die Ansteuerschaltung dieses Verfahrens eine DC/DC-Boost-Schaltung verwenden, um die Spannung auf die erforderliche Spannung zu erhöhen.

Die nachstehende Abbildung ist eine Beschreibung im M190ETN01.0 Datenblatt.

M190ETN01.0 Datenblatt

Das schematische Diagramm ist wie folgt:.

Das schematische Diagramm

Es gibt 4 LED Strings im Bild, der positive Pol jeder String ist mit der Hochspannung verbunden, und der negative Pol ist led Getrennt.

Schaltungsprinzipanalyse

Wie aus der obigen Abbildung hervorgeht, ist der Vmax des M190ETN01.0 Anzeige ist 37.4VDaher können Sie bei der Auswahl eines Boost-Chips zwei Chips mit einem Imax von 180 mA oder 4 Chips mit einem Imax von 90 mA in Betracht ziehen.

In Anbetracht einiger schlimmsten Fälle müssen wir im Allgemeinen abschätzen, wenn wir Boost-Chips wählen, dh Vmax und Imax müssen um etwa 50% (muss den Prozentsatz der Abwertung entsprechend der Anwendungsumgebung anpassen, da meine Schaltung auf Hochgeschwindigkeitsschienen verwendet wird, Abwertung Der Betrag ist etwas größer).

Außerdem müssen wir den Saldowert zwischen den einzelnen Kanälen berücksichtigen. Helligkeit Ein weiterer Punkt ist, dass ich persönlich denke, dass die Helligkeit Die Konsistenz des 2-Kanals 180mA und des 4-Kanals 90mA wird etwas schlechter sein. Umfassende praktische Anwendung, wir verwenden einen One-Drive-One-Ansatz. MP3394. So weit, ich don’Ich weiß nicht, ob du etwas hast, was du getan hast.’Wenn nicht, analysieren wir weiter.

1. MP3394 Funktion Analyse

Erste Paste Funktion Beschreibung in der MP3394 Datenblatt.

das MP3394 Datenblatt

Die allgemeine Bedeutung der Beschreibung ist: MP3394 ist eine häufig verwendete LED Treiberchip, der 4 Ausgangspins hat und 4 Kanäle gleichzeitig ansteuern kann Zeit (Beachten Sie, dass es hier 4 Kanäle gibt, nicht vier Strings. Es wird oben auch erwähnt, dass gemäß der aktuellen Differenz jeder Kanal gleichzeitig mehrere Strings steuern kann.) LED Der maximale Ansteuerstrom jedes Kanals beträgt 200 mA. Um den Strom des Kanals automatisch zu stabilisieren. LED Lampe bis zu einem konstanten Niveau, ist ein Booster entworfen, um Stromversorgung an den LED Die Frequenz des Boosters ist fest, und die Frequenz kann durch einen externen Widerstand eingestellt werden. Zusätzlich ist eine externe Power-MOS-Röhre erforderlich, um die Boost-Wandlung abzuschließen.

Der Ansteuerstrom von jedem LED Es gibt 4 Stromquellen im Chip, um die 4 auszugleichen. LED Ströme gleichermaßen, und das Ungleichgewicht zwischen jedem Kanal ist kleiner als 2.5%Dieser Chip kann auch auf zwei verschiedene Arten gedimmt werden: PWM-Pulsbreite und DC (current mode).

2. Stift Funktion Analyse

Seit dem LED Treiberchip ist ein dedizierter DCDC-Chip, die Chip-Pin-Namen verschiedener Hersteller Es kann inkonsistent sein, aber die Grundfunktionen sind ähnlich. MP3394 werden im Folgenden einzeln analysiert.

• 1 pin: Schleifenfrequenzkompensation, verwendet als Schleifenkompensation wie gewöhnliches DCDC;
• 2-Pin: Steueranschluss, der mit IO verbunden werden kann, um die Hintergrundbeleuchtung einzu- und auszuschalten;
• 3 Stifte: Helligkeit einen Steuereingangsanschluß, der PWM-Puls oder DC-Eingang sein kann;
• 5 pin: Die Schaltfrequenz der Hochsetzschaltung wird eingestellt; die Frequenzeinstellung ist zweckmäßig, was den Wirkungsgrad der Hochsetzschaltung verbessern und die Leiterplatte verkleinern kann;
• 6 Stifte: Lampe Stringstromeinstellung, gibt es entsprechende Formeln im Datenblatt zur Berechnung;
• 7 Stifte: Helligkeit Modulationsfrequenzeinstellstift, wenn das Dimmsignal eine Gleichspannung ist, einen Kondensator mit Masse verbinden, wenn das Dimmsignal ein PWM-Puls ist, einen 100K-Widerstand mit Masse verbinden;
• 8~11 Pin: 4-Kanal LED einen Lichtstrangantriebsausgangsanschluss, der extern mit der negativen Elektrode des LED Light String, ist der Chip intern der Open-Drain-Ausgangsanschluss der MOS-Röhre;
• 12 pin: Überspannungsschutz-Abtasteingangsklemme, externer Abtastspannungsteilerwiderstand des Hochspannungskreisausgangsklemme, wenn die Spannung dieses Pins überschreitet 1.23V, wird die Überspannungsschutzschaltung im Inneren des Chips ausgelöst;
• 13 Pin: Wenn der String-Strom erkannt wird, schalten wir einen Stromerfassungswiderstand in Serie mit der Energiespeicherdrossel, um zu erkennen, dass der Spitzenwert des Drosselstroms den Nennwert nicht überschreitet;
• 15 Pin: Stromversorgungspin, 5V~28Vwenn die Stromversorgung des Pins 2 geringer ist als 5.5V, wird die Unterspannungsschutzschaltung innerhalb des Chips aktiviert und der Chip geht in den Ruhezustand über;
• 16 Pin: Es gibt eine 5V Spannungsreglerschaltung innerhalb des Chips. 5V Wenn der Chip einen Fehler erkennt, fällt die Spannung dieses Pins auf 0V.

3. Detaillierte Analyse der Arbeitsweise

Die folgende Abbildung ist das interne Blockschaltbild von MP3394Nur zur einfachen Analyse.

das interne Blockschaltbild von MP3394

In der obigen Abbildung wird das Hintergrundbeleuchtungsnetzteil dem VIN-Pin des Chips hinzugefügt. Nachdem die interne Spannung stabilisiert ist, erhält der VCC-Pin eine geregelte 5V Spannung, die von der internen Schaltung des Chips verwendet wird, nachdem der Chip zu arbeiten beginnt, unter der Wirkung des internen Uhr, wird vom GATE-Pin ein High-Pegel ausgegeben und zum G-Pol der Hochschaltröhre addiert und die Hochschaltröhre eingeschaltet.

Der Rest des Arbeitsprinzips ist im Wesentlichen das gleiche wie das herkömmliche DCDC, und der Rest des Designs kann durch den Vergleich des Datenblatts abgeschlossen werden, und keine detaillierte Analyse, wie jedes Gerät ausgewählt wird. Helligkeit angepasst wird.

4. Backlight LED Helligkeit Anpassungsmethode

Derzeit gibt es zwei häufig verwendete Hintergrundbeleuchtung LED Helligkeit Anpassungsverfahren, eines ist PWM (Spannungsmodus) und das andere ist DC (Strommodus).

Im Vergleich zum Spannungsmodus hat der aktuelle Modus ein schnelleres Lastverhalten, aber das Arbeitsprinzip ist komplizierter. Dieser Artikel wird keine Forschung und Analyse durchführen, sondern sich auf die Analyse der PWM-Anpassung konzentrieren.

PWM ist Pulsweitenmodulation. Dieses Dimmverfahren verwendet den Duty-Cycle des PWM-Signals, um die Helligkeit Die Frequenz und das Tastverhältnis des Signals können durch Software eingestellt werden. Der maximale Strom Imax wird in der Regel durch Hardware eingestellt, und dann fließt der tatsächliche Strom durch die Beleuchtung. LED wird durch Einstellen des PWM-Duty-Cycles angepasst; wenn der Duty-Cycle 100%, der tatsächliche Strom fließt durch die LED Imax; wenn der Arbeitszyklus At ist 50%, der tatsächliche Strom fließt durch die LED ist 50% von Imax.

Verstehen Sie aus einem anderen Aspekt, die LED Backlight-Ansteuerschaltung ist eigentlich ein stationärer Stromkreis, weil es den Strom der stabilisieren kann LED String bei Nennstrom des LED LampeUnd die Größe des Stroms ändert sich nicht mit dem Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung, d.h. wenn die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung eingestellt wird, wird der Strom der LED String ist stabil und bleibt immer bei Imax, nur durch Anpassen der Zeit und die Pflicht der LED String ein- und ausschalten Um die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung ist der vom Strommessgerät gemessene Stromwert tatsächlich der mittlere Strom.

Für andere Funktionen wie Leerlauf, Überspannung und Kurzschlussschutz können Sie auf die Erklärung im Datenblatt verweisen. Im Allgemeinen ist es nicht notwendig, bei herkömmlichen Konstruktionen zu viel Aufmerksamkeit darauf zu legen.

Der letzte Punkt ist, dass eine Stromdrossel und eine Schottky-Diode in der Serie Hintergrundbeleuchtungsschaltung: Wie herkömmliche DCDC müssen Schleifenprobleme während des Designs behandelt werden, da sonst EMI-Probleme leicht auftreten.

Schlussfolgerung

Aufgrund der hohen Ausfallrate der LED Licht Wenn die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberkarte selbst Fehler hat, führt dies zu schwerwiegenden Folgen. Im Allgemeinen treten diese Fehler nicht offensichtlich in der frühen Phase der Produktarbeit auf, sondern oft in der mittleren und späten Phase.

Daher ist es absolut notwendig, dass wir das Prinzip dieser Schaltung im Design verstehen. Verschiedene Arten von Displays sollten unterschiedlich behandelt werden. Wenden Sie nicht blind Referenzdesigns an. Wie aus der obigen Analyse ersichtlich ist, führt ein Unterschied im Widerstandswert zu abnormaler Hintergrundbeleuchtung oder Überlastung.