Görünümler: 237 Yazar: Reshine Ekran Yayınlama Zamanı: 2023-12-07 Kökeni: Alan
LED (ışık yayan diyot) arka ışık, gerekli aydınlatmayı sağlayan renk TFT (ince film transistör) LCD'lerinin (sıvı kristal ekranlar) gerekli bir bileşenidir. LED arka ışığı kullanmak zor bir görev olabilir, çünkü ilgili elektrik ve elektronik ilkelerin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını gerektirir. Bu makale, bir Renk LCD için bir LED arka ışığına nasıl güç verileceğine devam edecektir. Devam etmeden önce, TFT LCD'lerinde kullanılan çeşitli arka ışık türlerini anlamak çok önemlidir.
Soğuk Katot Floresan Lamba (CCFL) Arka Işığı: Işık üretmek için bu tür arka ışık gazla dolu bir tüp kullanır.
LED Arka Işık: Bu tür arka ışıkta ışık üretmek için bir dizi LED kullanılır.
Yüksek güç tüketimi ve düşük verimlilikleri nedeniyle, CCFL arka ışıkları günümüzde nadiren kullanılmaktadır. LED arka ışıklar daha az enerji kullanır, daha az pahalıdır ve daha uzun bir ömre sahiptir. Bu makalede sadece bir LED arka ışıkla sürüş yapılacaktır.
Renkli bir LCD için bir LED arka ışığı sürmenin özelliklerine girmeden önce, temelleri anlamak önemlidir. Işık yayan bir diyot (LED), bir elektrik akımı geçtiğinde ışık yayan bir yarı iletken cihazdır. LED tarafından yayılan ışık miktarı, içinden akan akım tarafından belirlenir. Anot ve katot terminalleri LED'de bulunur. Akım LED'den akar ve anota pozitif bir voltaj uygulandığında ve katota negatif bir voltaj uygulandığında ışık yayar.
LED arka ışık sürüş teknikleri üç tipte sınıflandırılmıştır:
Sabit Akım (CC) Sürüş: Akımın LED arka ışığı sabitinden akmasını sağlamak için bir direnç kullanılır. Bu yöntem basit ve güvenilirdir, ancak istenen parlaklığı elde etmek için yüksek bir voltaj gerektirebilir.
Darbe genişliği modülasyonu (PWM) ile yönlendirilen LED arka ışığından akan akım, arka ışığa uygulanan voltajın darbe genişliği değiştirilerek modüle edilir. CC sürüşü ile karşılaştırıldığında, bu yöntem daha enerji tasarrufludur ve daha yüksek bir parlaklık seviyesine ulaşabilir.
Sabit Akım Boost Anahtar Modu Güç Kaynağı (SMPSLED): Bir destek regülatörü, akımın bu teknikte LED arka ışık sabitinden akmasını sağlar. Boost regülatörü, PWM'nin enerji verimliliğini kullanarak sabit bir akım akışını korurken, seri olarak gerekli yüksek LED voltajını üretir.
LED arka ışık sürücüsü devresi, LED'den akan akımı kontrol etmekten sorumludur. Sürücü devresi, LED'i aşırı akımdan korumak için tasarlanmalıdır, bu da ona zarar verebilir. Sürücü devresi, giriş voltajından veya sıcaklık değişimlerinden bağımsız olarak LED'e sabit bir akım sağlamak için tasarlanmalıdır.
İlk adım, LED arka aydınlatmanın hangi voltaj ve akımı gerektirdiğini bulmaktır. Bu, kullanılan LED'lerin türü ve istenen parlaklık ile belirlenecektir. Buraya tıklayın IPS TFT LCD ekran.
LED arka ışık sürücüsü devresinin uygulanması için dirençler, kapasitörler ve transistörler gibi uygun bileşenlerin seçimi gereklidir. Sürücü devresi çeşitli teknikler kullanılarak uygulanabilir, ancak bu tartışma için SMP'ler kullanılacaktır.
Ekran spesifikasyonunu veya veri sayfasını kullanarak LED arka aydınlatma voltajını ve akım gereksinimlerini belirleyin.
TFT LCD'nin LED arka ışığı ile uyumlu bir sürücü IC'yi seçin.
Arka ışığın güvenliğini sağlamak için sürücü IC, aşırı gerilim koruması, aşırı akım koruması ve aşırı sıcaklık koruması gibi yerleşik koruma özelliklerini içermelidir.
Sürücü IC'nin çıkış voltajı, LED arka ışığının maksimum voltajından daha büyük olmalıdır.
Maksimum anahtar akımı sınırı, LED arka ışığın mevcut gereksinimlerinden daha büyük olmalıdır.
Anahtar akım sınırı sürücünün voltaj girişine bağlı olarak değişebilir.
Uygun indüktör seçin. Boost SMP'lerin çalışması için çok önemlidir. Aşağıdaki parametreleri düşünün:
Sürücü IC'nin veri sayfasından anahtarlama frekansını kullanın.
Giriş ve çıkıştaki voltajları tanımlayın.
Görev döngüsünü oluşturun.
Maksimum yük akımını hesaplayın.
%10-30'luk bir dalgalanma akımı varsayalım.
Endüktans değerini hesaplayın.
Tepe akımını hesaplayın.
RMS akımını hesaplayın.
Son olarak, indüktör seçin.
LED arka aydınlatmada kullanılan sabit bir akım destek regülatörü için doğru indüktörün seçilmesi, devrenin uygun çalışmasını ve verimliliğini sağlamak için kritiktir. Bir indüktör seçerken, aşağıdaki faktörleri aklınızda bulundurun:
İndüktörün endüktans değeri dikkate alınması gereken önemli bir parametredir, çünkü devredeki mevcut dalgalanmayı etkiler. İndüktörün değeri, mevcut dalgalanmayı kabul edilebilir bir aralıkta tutmak için seçilmelidir;
İndüktörün doygunluk akımı derecesi, indüktörden akacak maksimum akıma (tepe akımı) göre seçilmelidir. Doygunluk akımı derecesi, bir indüktörün endüktans değeri düşmeye başlamadan önce ele alabileceği maksimum akımı belirtir. Daha yüksek bir doygunluk akımı derecesi, daha iyi aşırı akım koruması sağlayacaktır.
İndüktörün DC direnci devrenin verimliliğini etkiler, çünkü ısı şeklinde güç kayıplarına katkıda bulunur. Düşük DC direnci daha düşük güç kayıplarına ve daha yüksek verimliliğe eşittir.
İndüktörün fiziksel boyutu, özellikle sınırlı tahta alanına sahip devreler tasarlarken önemli bir husustur. İndüktörün fiziksel boyutu, PCB'deki mevcut alan içine sığacak şekilde seçilmelidir.
Fiyat: İndüktörün maliyeti de önemli bir husustur çünkü devrenin toplam maliyetini etkilemektedir. Tasarım gereksinimlerini uygun bir fiyata karşılayan bir indüktör seçmek için bir mühendis olarak indüktör maliyeti ile performans özellikleri arasındaki değişimi düşünün.
Artırma SMP'lerinin anahtarlama frekansı, verimliliği ve elektromanyetik uyumluluğu (EMC) için önemlidir. Daha yüksek anahtarlama frekansları genellikle daha yüksek verimliliğe neden olur, ancak ek EMI filtrelemesini gerektirebilir. Tipik olarak, sürücü bunu sınırlar.
Boost SMPS anahtarı, maksimum giriş voltajı, çıkış akımı ve anahtarlama frekansına göre seçilmelidir. MOSFET'ler ve IGBT'ler popüler seçimlerdir.
SMP'lerin çıkış akımını kontrol etmek için kullanılacak geri bildirim döngüsünü oluşturun. Çıkış akımını ölçmek için, tipik olarak bir akım algılama direnci kullanılır ve bir kontrol devresi, istenen çıkış akımını korumak için anahtarın görev döngüsünü ayarlar. Sürücü, bu işlevselliğin çoğunu dahili olarak ele alır.
Giriş ve çıkış için kapasitörleri seçin. Artırma SMP'lerindeki kapasitörler enerji ve filtre gürültüsünü depolamak için kullanılır. Giriş kapasitörü, giriş voltajı ve dalgalanma akımına ve çıkış voltajı ve dalgalanma voltajı üzerindeki çıkış kapasitörüne göre seçilmelidir.
Düzgün çalıştığından emin olmak için LED arka ışık sürücüsü devresini uygulandıktan sonra test etmek önemlidir. LED'den akan akım, LED boyunca voltaj ve LED'in sıcaklığı test sırasında ölçülür. Tasarım sınırlarını aşmamasını sağlamak için sürücü devresinin sıcaklığı da değerlendirilmelidir. Verimliliği artırmak, termal artışı azaltmak veya gürültüyü azaltmak için, bileşen değerlerini ayarlayarak veya geri bildirim döngüsü parametrelerini değiştirerek tasarımın optimize edilmesi gerekebilir.
Bir LED arka ışığı LCD için yönlendirmeye dahil olan elektrik ve elektronik prensiplerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması gerekmektedir. Bir ekran için LED arka ışığının sürülmesinde yer alan adımlar arasında LED arka ışığın seçilmesi, LED arka ışık sürücü devresinin tasarlanması, sürücü devresinin uygulanması ve devrenin test edilmesi yer alır. Bu adımları takip etmek, bir renk TFT LCD için verimli ve güvenilir bir LED arka ışık sürücü devresi oluşturmanıza izin verecektir.
