目前,液晶電視的使用越來越廣泛,從技術發展趨勢上來說,如何降低背光的功耗最受到關注。因為背光源是最大的能量消耗者,降低了背光的功耗,也就大大降低了整機的功耗。這其中的技術包括改善背光源的驅動電路,改善LED的發光效率,開發新的LED種類,目前,Local Dimming是這些技術中最易于實現,效果最明顯的一項技術。尤其是直下式LED背光搭配Local Dimming技術,可大幅度降低電量、提高顯示畫面對比值、灰階數、及減少殘影等。
1. Local Dimming BLU概述
Local Dimming即局部背光調節的意思,利用數百個LED組成的背光代替CCFL背光燈,背光LED可根據圖像的明暗進行調節,顯示幕圖像中高亮的部分的亮度可以達到最大,而同時黑暗的部分可以降低亮度,甚至關閉,以達到最佳的對比度。這樣,暗區亮度的降低就降低了背光的功耗。Local Dimming廣義而言,大致可分為三大類,分別為0D、1D、2D dimming,其中,2D dimming能將local dimming的技術發揮到最佳效果。從下圖可看出local dimming和非local dimming在能耗上和對比度上的差別。
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2. 系統結構框圖
基于MCU的loacl dimming方案由三個部分組成,分別是FPGA或SOC,MCU和LED Driver IC,SOC采集圖像信號并通過SPI接口發送資料給MCU,MCU進行資料處理后再通過SPI控制1個或多個LED Driver.
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3. SAC Demo Board的結構框圖
SAC的方案是將DC-DC部分,MCU和LED Driver置于同一套板上,DC-DC可根據燈串電壓的不同要求進行升壓或降壓,MCU采用Cortex M0 32位高性價比MCU,LED Driver采用AMS的AS3695C,DC-DC為24升壓到50V,具體要升到多高的電壓根據所接LED的總電壓,因為AS3695C可驅動16路通道,有兩路回饋,因此每8路通道為一個回饋,需要兩組DC-DC電路。
方案框圖:
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方案BOM表(每16通道)
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4. 各主要元器件特點
AS3695C特點:
●可驅動16通道的LED
●輸出電壓30V,外置MOSFET,驅動電流由MOSFET決定
●電流精度高達+/-0.5%
●集成SPI接口
●具有開短路、過溫檢測和保護動作
Cortex M0 單片機特點:
●Cortex-M0內核,高達50MHz的主頻,高達40個I/O口
●2-8K SRAM,32K Flash
●2 SPI,最高速率可達25MHz
●極低的功耗,更快的處理速度,僅相當于8位元MCU的價格
MAP5201
●專門為LED TV 背光驅動而設計
●寬電壓輸入范圍,最高至36V
●支援升壓(Boost)和降壓(Buck)兩種拓撲結構
●內部集成1A MOSFET驅動電路
●開關頻率可程式設計,最大500Khz
●輸出短路保護電路
●獨立控制的雙路DC-DC輸出。
MDD1903
●N溝道MOSFET
●耐壓100V
●ID =11A @VGS =10V
●RDS(ON) < 120mΩ @VGS = 10V
< 135mΩ @VGS = 6.0V