基于原邊反饋方式的LED背光驅(qū)動(dòng)方案探討

LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。隨著 LED應(yīng)用在照明、背光、顯示屏等諸多市場(chǎng)的出色表現(xiàn)，眾多IC廠商紛紛向LED領(lǐng)域拓展，從事LED驅(qū)動(dòng)解決方案的開發(fā)。八仙過海，各顯神通，不同IC 廠商根據(jù)自身情況選擇各自的目標(biāo)市場(chǎng)。不過，共性仍然存在，在面對(duì)體積、調(diào)光控制、成本、轉(zhuǎn)換效率等挑戰(zhàn)時(shí)，其應(yīng)對(duì)策略值得討論。

原邊反饋方式成為共同選擇

LED驅(qū)動(dòng)器主要功能就是為L(zhǎng)ED燈提供穩(wěn)定、精確的工作電流。傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)器方案采用次級(jí)反饋來實(shí)現(xiàn)精確的輸出電流控制，通過次級(jí)側(cè)的電流采樣電阻測(cè)量LED電流，并借助光電耦合器提供反饋信息。次級(jí)反饋控制會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器成本、尺寸的增加和轉(zhuǎn)換效率的降低。此種情況下，原邊反饋方式成為眾多LED驅(qū)動(dòng)解決方案供應(yīng)商的共同選擇。

原邊反饋方式的AC/DC控制技術(shù)是最近10年間發(fā)展起來的新型AC/DC控制技術(shù)，與傳統(tǒng)的副邊反饋的光耦加431的結(jié)構(gòu)相比，其最大的優(yōu)勢(shì)在于省去了這兩個(gè)芯片以及與之配合工作的一組元器件，這樣就節(jié)省了系統(tǒng)板上的空間，降低了成本并且提高了系統(tǒng)的可靠性。

新進(jìn)（BCD）半導(dǎo)體的LED驅(qū)動(dòng)芯片AP3766、AP1681等都是采用其獨(dú)有的原邊控制（PSR）專利技術(shù)，無需次級(jí)側(cè)反饋電路，即能夠?qū)崿F(xiàn)精確的次級(jí)側(cè)LED驅(qū)動(dòng)電流控制。其內(nèi)置的溫度補(bǔ)償、變壓器補(bǔ)償和線電壓補(bǔ)償技術(shù)保證了驅(qū)動(dòng)器在全溫、寬電壓和量產(chǎn)條件下的輸出電流精度。

飛兆半導(dǎo)體（上海）有限公司同樣表示，在針對(duì)AC輸入的小功率 LED照明方面，采用原邊控制架構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)電路具有成本和性能優(yōu)勢(shì)。如飛兆半導(dǎo)體的FSEZ1216， FSEZ1307和FSEZ1317，它們采用了PSR來節(jié)省光耦和其它反饋電路，從而很好地兼顧了成本和性能。

來自本土的南京微盟同樣推出了類似產(chǎn)品，南京微盟的LED驅(qū)動(dòng)芯片ME8165/8108均采用了原邊反饋技術(shù)，無須光耦，使得產(chǎn)品體積大大減小，并降低了成本。南京微盟是中國華大集團(tuán)旗下的IC骨干公司之一，是一家從事專用模擬集成電路芯片產(chǎn)品的研制、開發(fā)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。產(chǎn)品應(yīng)用于信息家電、無線通信、數(shù)字通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域。南京微盟在國內(nèi)顯示屏市場(chǎng)占有較大份額，據(jù)透露，其去年LED驅(qū)動(dòng)器出貨量總數(shù)超過了7億個(gè)。

顯示屏驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)精確調(diào)光控制

雖然目前全球還沒有完善的LED驅(qū)動(dòng)電源統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，然而產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展使得LED驅(qū)動(dòng)電源的要求在不斷提高。

在LED顯示屏應(yīng)用市場(chǎng)，LED發(fā)光亮度的精確控制是主要訴求。張洪俞介紹，為了達(dá)到顯示屏要求，需要確保芯片在不同的溫度條件和惡劣的使用環(huán)境下，芯片位與位間、片與片間、批與批間的驅(qū)動(dòng)電流一致性好。

南京微盟驅(qū)動(dòng)IC ME2604在全彩LED顯示屏的應(yīng)用表現(xiàn)。

南京微盟面向市場(chǎng)推出了顯示屏驅(qū)動(dòng)IC ME2604，這是一款低壓差、高精度16位恒流驅(qū)動(dòng)芯片，采用了高精度恒流驅(qū)動(dòng)電路和溫度補(bǔ)償電路，電流受電源電壓（VDD）、環(huán)境溫度的變化也被控制在1%。ME2604可以選用不同阻值的外接電阻Rext來調(diào)整ME2604各輸出端口的電流大?。煌瑫r(shí)也可以在OE端采用PWM調(diào)制，最小脈寬能達(dá)到 50ns。因此，可精確地控制LED的發(fā)光亮度。

背光驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，LED TV尤甚

LED背光驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)主要由LED TV、LED 監(jiān)視器、筆記本以及GPS、DPF、PDVD等便攜市場(chǎng)組成，其屏幕尺寸由大到小，LED背光的比例從小到大，筆記本及便攜產(chǎn)品的背光基本上100%采用 LED，近兩年內(nèi)LCD監(jiān)視器和LCD TV的LED背光滲透率在快速上升。作為近兩年崛起的LED TV和LED監(jiān)視器背光驅(qū)動(dòng)方案，市場(chǎng)上可謂百家爭(zhēng)鳴。

飛兆半導(dǎo)體是電視機(jī)電源方案的主要方案供應(yīng)商之一，LED背光驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域也是我們的重點(diǎn)市場(chǎng)。液晶電視機(jī)LED背光應(yīng)用正在迅速發(fā)展變化，包括 LED燈串的數(shù)目、電流電壓參數(shù)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及與AC-DC部分的配合等等。他認(rèn)為，O2Micro和MPS兩家半導(dǎo)體公司雖然在液晶電視機(jī)CCFL背光上具有傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，到了LED背光市場(chǎng)，則要經(jīng)過一段時(shí)間的市場(chǎng)驗(yàn)證才能見分曉。

新進(jìn)（BCD）半導(dǎo)體則借助其在大陸及***市場(chǎng)的客戶優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品領(lǐng)先性，已經(jīng)在大陸前幾位的電視整機(jī)廠率先批量生產(chǎn)LED TV背光驅(qū)動(dòng)方案。O2Micro、MPS、BCD、Supertex、Richtek等是走在較為前列的公司。

手機(jī)和PC為首的便攜式音頻、打印機(jī)等設(shè)備中彩色液晶顯示的需求越來越高。ROHM推出了針對(duì)彩色液晶顯示的LCD背光所需的多種LED驅(qū)動(dòng)器。LED燈數(shù)方面根據(jù)顯示屏的大小可以安裝1～96個(gè)燈；按照功能備有實(shí)現(xiàn)低功耗的調(diào)光功能型、符合小型化要求的LDO內(nèi)置型、減輕軟件負(fù)荷的RGB自動(dòng)調(diào)光型、省空間的Flash內(nèi)置型等LED驅(qū)動(dòng)器，而且備有只針對(duì)裝飾或Flash的單個(gè)用途的LED驅(qū)動(dòng)器。

MCU 廠商盛揚(yáng)半導(dǎo)體最近也推出了中小尺寸顯示器的LED背光驅(qū)動(dòng)IC整合方案。10寸以下是該公司目前的主要目標(biāo)市場(chǎng)，其新一代WLED背光驅(qū)動(dòng)系列，具備高驅(qū)動(dòng)WLED能力，并結(jié)合集成度高、體積小、應(yīng)用電路簡(jiǎn)單、直流轉(zhuǎn)換小路高等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)能環(huán)保，并且具有極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格，在NB、車載GPS、PDVD、數(shù)碼相框等市場(chǎng)應(yīng)用廣泛。
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