LED顯示屏用LED驅(qū)動產(chǎn)品介紹 　

LED顯示屏作為一項(xiàng)高科技產(chǎn)品引起了人們的高度重視，采用計(jì)算機(jī)控制，將光、電融為一體的智能全彩顯示屏已經(jīng)在廣泛領(lǐng)域得到應(yīng)用。其像素點(diǎn)采用LED發(fā)光二極管，將許多發(fā)光二極管以點(diǎn)陣方式排列起來，構(gòu)成LED陣列，進(jìn)而構(gòu)成LED屏幕。通過不同的LED驅(qū)動方式，可得到不同效果的圖像。因此LED驅(qū)動芯片的優(yōu)劣，對LED顯示屏的顯示質(zhì)量起著重要的作用。LED驅(qū)動芯片可分為通用芯片和專用芯片。

通用芯片一般用于LED顯示屏的低端產(chǎn)品，如戶內(nèi)的單、雙色屏等。最常用的通用芯片是74HC595，具有8位鎖存、串一并移位寄存器和三態(tài)輸出功能。每路最大可輸出35 mA的非恒流的電流。

由于LED是電流特性器件，即在飽和導(dǎo)通的前提下，其亮度隨著電流大小的變化而變化，不隨著其兩端電壓的變化而變化。專用芯片的最大特點(diǎn)是提供恒流源輸出，保證LED的穩(wěn)定驅(qū)動，消除LED的閃爍現(xiàn)象。具有輸出電流大、恒流等特點(diǎn)，適用于要求大電流、高畫質(zhì)的場合，如戶外全彩屏、室內(nèi)全彩屏等。其關(guān)鍵指標(biāo)有：

1、最大輸出電流：目前主流的恒流源LED驅(qū)動芯片最大輸出電流多為每通道90 mA左右。每通道同時(shí)輸出恒定電流的最大值對顯示屏更有意義，因?yàn)樵诎灼胶鉅顟B(tài)下，要求每通道都同時(shí)輸出恒流電流。

2、恒流輸出通道數(shù)：恒流源輸出通道有8位和16位兩種規(guī)格，現(xiàn)在16位占主流，其主要優(yōu)勢在于減少了芯片尺寸，便于LED驅(qū)動板(PCB)布線，特別是對于點(diǎn)間距較小的LED驅(qū)動板更有利。

3、精確的電流輸出：一種是同一個(gè)芯片通道間電流誤差值；另一種是不同芯片間輸出電流誤差值。精度的電流輸出是個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)，對LED顯示屏的顯示均勻性影響很大。誤差越大，顯示均勻性越差，很難使屏體達(dá)到白平衡。目前主流恒流源芯片的位間電流誤差( bit to bit )一般在±3%以內(nèi)，(chip to chip)片間電流誤差在±6%以內(nèi)。

4、數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘：其決定了顯示數(shù)據(jù)的傳輸速度，是影響顯示屏的更新速率的關(guān)鍵指標(biāo)。作為大尺寸顯示器件，顯示刷新率應(yīng)該在85Hz以上，才能保證穩(wěn)定的畫面(無掃描閃爍感)。較高的數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘是顯示屏獲取高刷新率畫面的基礎(chǔ)。目前主流恒流源驅(qū)動芯片移位時(shí)鐘頻率一般都在15-25 MHz以上。

手機(jī)上LCD的背光驅(qū)動芯片

LCD是手機(jī)上非常重要的部件之一，LCD顯示的效果，直接影響著用戶的直觀感受。 而LCD背光驅(qū)動芯片，也是具有影響的其中一個(gè)因素。性能好的LCD背光驅(qū)動芯片，可以使LCD顯示清晰，亮度均勻，沒有閃爍等問題，并且高效率的驅(qū)動芯片增加手機(jī)的待機(jī)時(shí)間，所以選擇一款合適的，性能優(yōu)異的LCD背光驅(qū)動芯片是非常重要的。

根據(jù)LCD屏幕內(nèi)的LED連接方式，來決定要選擇的背光驅(qū)動芯片。 目前常用的背光驅(qū)動芯片有幾種： boost DC/DC （inductor）型 ， charge pump（capacitor）型， Linear 型的。下表是這幾種類型的比較：

Inductor boost DC/DC 利用電感和電容元件的能量儲存特性，將Vbat電壓升壓來驅(qū)動LED，實(shí)現(xiàn)能量從Vbat到負(fù)載LED的轉(zhuǎn)換。 Inductor boost DC/DC 主要用來驅(qū)動背光LED是串聯(lián)的 LCD屏。LED串聯(lián)連接的方式優(yōu)點(diǎn)是每一個(gè)LED的工作電流都是一樣，所以發(fā)光基本一致，亮度均勻。在大尺寸屏幕中優(yōu)勢明顯，應(yīng)用的較多。但是，用Inductor boost DC/DC 由于電感的存在和內(nèi)部switch的開關(guān)動作，會產(chǎn)生干擾和噪音，可能會對其他部分電路產(chǎn)生干擾，影響手機(jī)的RF等性能，所以在電路設(shè)計(jì)和PCB layout的時(shí)候要特別注意。

Fairchild 可以提供一系列 Inductor boost DC/DC 型的背光驅(qū)動芯片，53系列中的一款同步升壓的boost DC/DC 驅(qū)動，最高效率能達(dá)到 87％，最大Vout電壓能到 16V，能夠驅(qū)動 2~4 LED.還有一個(gè)特點(diǎn)就是內(nèi)部集成了一個(gè)P_MOSFET， 在芯片 shutdown的情況下，PMOSFET能夠可靠的關(guān)斷，從而切斷整個(gè)電流通路，不會有任何的漏電流，這個(gè)特點(diǎn)在用在 PM_OLED 驅(qū)動的時(shí)候最有優(yōu)勢，有些廠家的芯片在關(guān)斷的時(shí)候由于電流通路上的Diode存在，會有電流從Vbat灌過來，形成較大的漏電流，增加了系統(tǒng)的功耗。

Figure 1 53 系列 Block Diagram

由于用做并聯(lián)LED的背光驅(qū)動芯片， current match 這項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)有了非常明顯的提高，并且在成本上也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Inductor boost DC/DC型的，所以用并聯(lián)LED燈的LCD屏越來越成為主流。 用作這類LCD屏的背光驅(qū)動芯片主要有 capacitor charge pump 型和linear型，它們具有低電磁干擾，低噪聲的特點(diǎn)，并且具有成本的優(yōu)勢，所以應(yīng)用越來越廣泛。

Fairchild 57 系列是charge pump型的背光驅(qū)動產(chǎn)品。目前的兩款產(chǎn)品都是6個(gè)通道的，可以工作在1倍或1.5倍模式。一款是可以將6個(gè)通道分為2組（4，2），每組都可以通過PWM信號獨(dú)立控制，這樣做的好處是設(shè)計(jì)靈活，可以將6個(gè)通道全部用于LCD的背光，也可以將4個(gè)通道用于LCD的背光LED驅(qū)動，2個(gè)通道用于鍵盤的LED驅(qū)動。它的效率可以最高達(dá)到92％，current matching 在3％ 以內(nèi)，典型值是0.4％，在業(yè)內(nèi)較領(lǐng)先。另一款是可以將6個(gè)通道分為5組（2，1，1，1，1），通過I2C總線可以獨(dú)立的控制每一組，設(shè)計(jì)更為靈活。

Figure 2 57 系列 6通道charge pump 背光驅(qū)動

Linear 型的背光驅(qū)動不需要外置電感或電容實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，它是通過降壓的方式，設(shè)置電流來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動LED，所以要求LED 的Vf不能太高。由于近年來隨著LED技術(shù)的發(fā)展，LED的Vf越來越低，已經(jīng)降到3.2V甚至更低，所以Linear型的背光驅(qū)動開始廣泛普及，F(xiàn)airchild 56系列的Linear背光驅(qū)動芯片的dropout為50mv，較為領(lǐng)先。在手機(jī)的主要工作電池電壓Vbat 3.6V-3.8V之間， 56系列的工作效率能保持在85%或更高。

56 系列l(wèi)inear 背光驅(qū)動產(chǎn)品可以提供2通道，4通道，6通道三種型號。通過外置的一顆電阻來設(shè)置背光的電流，而且通過single wire的接口，可以實(shí)現(xiàn)軟件32級的調(diào)光。