關(guān)于LED論文
前言
LED驅動(dòng)芯片的交流響應特性經(jīng)常被忽略，但卻是相當重要的一個(gè)特性。交流響應影響LED顯示器的影像品質(zhì)，如灰階、線(xiàn)性度、EMI、信賴(lài)性。雖然這些特性彼此間有取舍關(guān)系，但是好的驅動(dòng)芯片應該能夠在這些特性中取得較佳的平衡。本文將探討交流響應的重要性及LED驅動(dòng)芯片與電路板設計技術(shù)，以協(xié)助工程師設計出影像質(zhì)量良好的顯示器。 最短O(píng)E 脈波寬度及線(xiàn)性度 每個(gè)顏色超過(guò)1024 個(gè)灰階已經(jīng)成為L(cháng)ED全彩顯示器的基本規格，為了表現更豐富的色彩，制造商們需要能夠表現更多灰階的驅動(dòng)芯片。而OE 的最短脈波寬度及反應時(shí)間 (tr /tf)決定了灰階數的多寡。但是許多驅動(dòng)芯片往往為了縮短O(píng)E脈波寬度而犧牲了線(xiàn)性度，所謂線(xiàn)性度就是輸入數據與輸出亮度間的關(guān)系。
例如圖一中，OUTn的輸出電壓波形比OE脈波寬度還要來(lái)得短，其線(xiàn)性度關(guān)系如圖二所示。很明顯地可以看到，LED 亮度與OE脈波寬度的設定不成正比，特別是在OE脈波寬度低于0.1us 時(shí)，此時(shí)的線(xiàn)性度不佳。
圖1 OE 脈波寬度與OUTn 輸出電壓波形之間的關(guān)系圖2 LED 亮度與OE 脈波寬度的關(guān)系 目前市面上對于最短O(píng)E脈波寬度有許多不同的定義。有芯片制造商將輸出端可以反應的時(shí)間定義為最短O(píng)E脈波寬度，但僅僅這樣的定義會(huì )忽略掉對于線(xiàn)性度的影響。因此還是需要加以實(shí)際量測線(xiàn)性度才能確保芯片可以表現足夠的灰階數。抑制輸出突波 當LED 驅動(dòng)芯片管腳關(guān)閉瞬間產(chǎn)生的電壓突波，經(jīng)常導致芯片損壞，這也影響了顯示器的.信賴(lài)性。此一電壓突波是來(lái)自于VLED 和OUTn 之間的寄生電感所產(chǎn)生的，在圖三及圖四中說(shuō)明了此突波的實(shí)驗方式與結果。
實(shí)驗中，我們刻意加入一個(gè)電感L1以仿真實(shí)際電路中的寄生電感，并勾取圖三中CH1~CH3三個(gè)節點(diǎn)上的電壓波形以示波器觀(guān)察，其波形如圖四所示。從圖示中可以看到在輸出管腳(CH3)上的電壓達到26.6V之高，遠高于驅動(dòng)芯片的耐壓(17V)。
圖三 The circuit of overshoot experiment圖四 The waveforms of different nodes on PCB 突波的電壓值可以透過(guò)以下公式加以計算：V = L x di / dt V 是寄生電感所產(chǎn)生的突波電壓，L 是寄生電感感值，di / dt 是切換瞬間的電流變化率。
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