白光LED背光源驱动在液晶电视中的设计与应用

　　一、背景技术

　　以白光LED 作为背光源的液晶电视正逐步取代当前占市场主流的CCFL背光源液晶电视。尽显LED 背光电视的超薄，长寿命，环保，节能灯优点。相对于CCFL 背光源，白光LED 背光源具有以下优势：

　　1)环保，白光LED 采用半导体技术发光，内部不含汞等有害物质，相对于含汞的CCFL 灯管，符合当前全世界环保需求。

　　2)低功耗，目前白光LED 100lm/w 左右的发光效率使液晶电视背光源功耗大大下降，相对于同等亮度的CCFL 背光源，功耗降低30% 以上。

　　如果采用动态局部调光技术，将可以进一步降低功耗。

　　3)长寿命，LED 使用寿命长达10 万小时，可以大大延长液晶电视的使用寿命。

　　4)光学特性好，LED 背光源有更好的色域和对比度。其色彩表现力强于CCFL 背光源，可对显示色彩数量不足的液晶技术起到很好的弥补作用，色彩还原好。

　　5)超薄，特别是侧边式白光LED 背光技术的应用，使超薄型液晶电视成为可能。

　　6)安全，LED 使用的是低压直流驱动电源，十分安全，供电模块的设计相较CCFL 高压驱动也更为简单。

　　市场方面，以韩国三星为代表的电视厂商全面推广侧边式LED 背光(Edge Light)，该技术由于成本低，功耗低，超薄等优势迅速成为市场主流。

　　二、LED的伏安特性及案例需求

　　而关于白光LED 驱动设计，也成为半导体行业的一大热点。而选择一个好的LED 驱动设计方案，首先必须了解LED 本身的电气特性。

　　如图1 所示，额定电流20mA，正向导通电压3.3V 的LED 的伏安特性曲线：可以看出LED电流随电压变化大的特性。由于LED 电流直接决定了亮度的输出，所以必须采用控制电流恒定为前提的驱动芯片，而正向导通电压由该电流决定。

图1 白光LED 的伏安特性曲线

　　现以CCFL Inverter 控制芯片和LED 驱动芯片领域具有领先地位的美国公司O2Micro 的LED 恒流控制芯片OZ9967 为例，设计一款应用于32”LED 背光源的液晶电视LED 驱动方案。32” LED背光液晶电视采用6 通道120mA 白光LED，每通道串联25 颗LED，总共150 颗LED。

　　三、驱动方案介绍

　　OZ9967 方案主要特点：

　　1)高频升压变换器

　　2)6 通道电流平衡恒定控制

　　3)实现外部和内部PWM 调光控制

　　4)输入欠压锁定

　　5)Mosfet 过流保护

　　6)LED 短路保护

　　7)LED 过流保护

　　8)LED 开路保护

　　9)二极管开路保护

　　10)输出短路保护

　　该芯片功能结构图如图2 所示。

图2 芯片功能结构图