秦川文化传播机构 | 博亚品牌传播机构 | 照明品牌指数       中国政府网 | 全国人大 | 全国政协
道路照明 景观照明 家居照明 商业照明 装饰照明 汽车照明 显 示 屏 背 光 源 指数研究 网站合作 
中国企业竞争力研究网
中国企业竞争力评价网
中国企业竞争力联盟网
中国企业综合竞争力网
中国企业竞争力监测网
中电指数竞争力研究
中国企业竞争力工程
中国企业竞争力年会网
中国企业竞争力培训网
企业竞争力发展研究网
企业竞争力研究中心网
中国企业竞争力排行榜
全球竞争力研究组织
企业竞争力研究中心
您现在的位置: 中国照明产业网 > 技 术 > 电源驱动 >
 
媒体中心

邱淑贞大女儿参加名媛舞会 完美复制妈 邱淑贞大女儿参加名媛舞会 完美复制妈
R1SE成员焉栩嘉刘也出席活动 造型帅气与 R1SE成员焉栩嘉刘也出席活动 造型帅气与
吴佩慈穿宽松衣物孕味十足 时不时抚摸 吴佩慈穿宽松衣物孕味十足 时不时抚摸
李孝利出售论岘洞房产 获利高达10亿4 李孝利出售论岘洞房产 获利高达10亿4
《九州缥缈录》“息苏”cp虐哭网友,刘 《九州缥缈录》“息苏”cp虐哭网友,刘
小女孩长得跟蕾哈娜一模一样 蕾哈娜大 小女孩长得跟蕾哈娜一模一样 蕾哈娜大
欧阳妮妮张书豪再曝恋情?男方被拍夜 欧阳妮妮张书豪再曝恋情?男方被拍夜
韩国确认翻拍《七月与安生》 女主金多 韩国确认翻拍《七月与安生》 女主金多
国际泳联对斯科特和孙杨不当行为发出 国际泳联对斯科特和孙杨不当行为发出
刘亦菲被6岁女孩喊姐姐 真实回应“应该 刘亦菲被6岁女孩喊姐姐 真实回应“应该

企业资讯

公安部:上半年全国查处酒驾醉驾超9 公安部:上半年全国查处酒驾醉驾超9
旅游民宿“星评”新标准正式公布
_政策 旅游民宿“星评”新标准正式公布 _政策
2019年“西部和东北地区人力资源市场建 2019年“西部和东北地区人力资源市场建
国家民委召开“不忘初心、牢记使命” 国家民委召开“不忘初心、牢记使命”
人社部推进人力资源服务机构诚信服务 人社部推进人力资源服务机构诚信服务
银保监会印发《商业银行股权托管办法 银保监会印发《商业银行股权托管办法
我国开始全面实行自然资源统一确权登 我国开始全面实行自然资源统一确权登
北京大兴国际机场举行投运前首次综合 北京大兴国际机场举行投运前首次综合
2019年7月中旬流通领域重要生产资料市场 2019年7月中旬流通领域重要生产资料市场
住房和城乡建设部办公厅关于征求2020年 住房和城乡建设部办公厅关于征求2020年

LED恒流驱动与不同控制模式的比较
时间:2017-05-11 04:02 作者:admin 来源:未知
 

  市场上可以买到的微功率电源芯片有以下几种控制模式:

  PFM、PWM、chargepump、FPWM、PFM/PWM以及pulse-skipPWM、digitalPWM

  其中常见的有PFM、PWM、chargepump以及PFM/PWM

  1、PFM是通过调节脉冲频率(即开关管的工作频率)的方法实现稳压输出的技术。它的脉冲宽度固定而内部震荡频率是变化的,所以滤波较PWM困难。但是PFM受限于输出功率,只能提供较小的电流。因而在输出功率要求低,静态功耗较低场合可采用PFM方式控制。

  2、PWM的原理就是在输入电压、内部参数及外接负载变化的情况下,控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈,调节集成电路内部开关器件的导通脉冲宽度,使得输出电压或电流等被控制信号稳定。PWM的开关频率一般为恒定值,所以比较容易滤波。但是PWM由于误差放大器的影响,回路增益及响应速度受到限制,尤其是回路增益低,很难用于LED恒流驱动,尽管目前很多产品都应用这种方案,但普遍存在恒流问题。在要求输出功率较大而输出噪声较低的场合可采用PWM方式控制。

  3、chargepump电荷泵解决方案是利用分立电容将电源从输入端送至输出端,整个过程不需要使用任何电感。chargepump主要缺点是只能提供有限的电压输出范围(输出一般不会超过2倍输入电压),原因是当多级chargepump级联时,其效率下降很明显。用chargepump驱动一个以上的白光LED时,必须采用并联驱动的方式,因而只适用于输入输出电压相差不大的应用。

  4、采用DigitalPWM(数字脉宽调制)通过对独立数字控制环路和相位的数字化管理,实现对DC/DC负载点电源转换进行监测、控制与管理,以提供稳定的电源,减少传统供电模组的电压波幅造成系统的不稳定,而且DigitalPWM并不需要采用传统较高量的液较高的可靠性和性能价格比,易于维护。综合上述诸多的因素,工程技术人员通过对磁翻版、真空像素管、电视墙、LED显示屏的比较,发现LED作为显示像素可以很好的满足上述要求,是一种很好的户内外显示屏媒体。

  同时,伴随着科学技术的发展,当今半导体发光二极管的性能达到了新的水平,其光电转换效率达到10cd/w以上,尤其蓝色超高亮LED器件的出现,使得LED器件的光谱覆盖了自然光的范围。

  因此,利用LED器件制造大型平板显示屏系统成为LED器件应用的重要领域,进而推动了大型显示屏系统发展并形成一种产业。用LED器件组成显示屏的最大特点在于其制造不受面积限制,可以达到几十甚至几百平方米以上,应用于室内外的各种公共场合显示文字、图形、图像、动画、视频图像等各种信息,成百上千人同时驻足观看,具有较强的广告渲染力和震撼力,对都市的社会活动有较强的气氛渲染作用,美化和丰富了人们的生活环境。

  图像采集技术

  LED电子显示屏要显示真彩图像,必须首先解决视频信号的实时采集,将模拟视频信号采集为数字视频图像。早期的做法是利用视频采集卡和一些带特征口(Feature-connect)的VGA卡相结合来实现。

  视频采集卡用来捕获视频图像,再通过VGA特征口获得场频、行频、像素点频以及颜色查找表的索引地址,在跟踪CRT图像时可以通过复制颜色查找表的方法来获得红、绿、蓝分离的数字信号。一种方法是用软件定时复制,另一种是采用硬件窃取技术,后者更为有效、快速。

  由于上述这种技术存在着与VGA卡兼容性差、边缘不清晰、图像质量较差等缺点,电子显示屏所显示的图象质量也受到了限制,为此,北京银河电脑公司于1998年研制开发出LED电子显示屏专用视频卡JMC-LED。

  该卡基于PCI总线,采用64位图形加速器,将VGA和视频功能合二为一,负责视频数据与VGA数据的叠加,色空间变换,从根本上解决兼容性问题。应用全屏分辨率采集,YUV4:2:2无压缩存储技术保证视频图像的最佳化,视频窗口采用EST边缘增强技术,保证缩放后图像的清晰程度。支持制式为PAL和NTSC,视频窗口可以任意缩放、移动。

  该卡可以将电子显示屏播放视频时所需的场频、行频、像素点频几个同步信号提取出来,并将红、绿、蓝三色信号分离出来。数字RGB格式为8:8:8,各可以产生256级灰度,能满足电子显示屏真彩播放的要求。

  真实图像色彩再现

  全彩LED电子显示屏的视觉原理与彩色电视机一样,是通过红、绿、蓝三种颜色的不同光强实现图像色彩的还原再现。红、绿、蓝的纯正度直接影响图像色彩再现的视觉效果。然而白光的三色配比不是简单的三种颜色的叠加。

  第一、在保证光频纯正的前提下,要求红、绿、蓝光强之比必须接近3:6:1;

  第二、由于人们视觉对红色的敏感性,要求红色发光源在空间上要分散分布;

  第三、由于人们视觉对红、绿、蓝三种颜色光强的不同的非线性曲线响应,要求不同光强的白光对红、绿、蓝要进行类似电视机里的γ校正;

  第四、人的视觉对色差的分辨能力有限。因此必须找出图像色彩再现真实性的客观指标。为了再现真实图像色彩,在LED电子显示屏的配光上应满足下面一些要求:?ゼbr>

  ①红、绿、蓝三色的波长应分别为:660nm、525nm、470nm左右;

  ②采用4管单元配白光为佳(多管单元也可以,取决于光强);?ゼbr>

  ③红、绿、蓝三色的灰度级为256级;?ゼbr>

  ④必须采用针对LED像素管的非线性校正。?ゼbr>

  红、绿、蓝三色配光及非线性校正可以用显示控制系统硬件实现,也可由播放系统软件实现。

  专用显示驱动电路

  从目前像素管的几种显示方式来看,可分为:①扫描驱动;②直流驱动;③恒流源驱动。对于户内点阵块屏,一般采用扫描方式;而对于户外像素管屏,要保证所显示的图像一致性好、稳定、高亮,必须采用直流驱动加恒流源方式。

  较早的LED电子显示屏驱动电路大多采用低压信号的串并转换CMOS电路和大电流驱动的双极电路两块组成(如74HC595+MC1413/UNL2803、CD4094/MC14094+MC1413、74HC164+74HC273+MC1413),这种形式的驱动电路存在着焊点多、成本高、可靠性低等问题。

  针对这些缺点,美国TI公司开发生产出TPIC6B595(TPIC6C595)专用集成电路(ASIC),它将串并转换和大电流驱动合二为一,这种ASIC具有如下显著特点:并行输出驱动能力大,单路驱动电流高达200mA,可直接驱动LED;电流电压范围宽,工作电压可在5~15V内灵活选用;串行输入、移位和锁存、时钟输入端口都设有施密特整形电路;串并输出电流大,吸收和供给电流都大于4mA,级连方便;数据处理速度高,串行时钟频率,fmax≥25MHz特别适用于多灰度彩色显示屏的LED驱动。

  我国的无锡东大先行微电子有限公司也于1998年生产出与TPIC6B595完全兼容的ASIC芯片AMT9094/9095,但价格大为降低。由于TPIC6B595的并行输出口仅为8位,驱动分辨率较高全彩显示屏时需要TPIC6B595的数量较大,且256级灰度控制较麻烦。

  为此,美国TI公司研制开发出LED电子屏显示驱动专用集成电路TLC5901/5902/5903,这种ASIC态电容用作储波及滤波作用。DigitalPWM数字控制技术,能够使得MOSFET管运行在更高的频率下,有效的缓解了电容所受到的压力。digitalPWM适用于大电流密度,其响应速度很快,但回路增益仍受到限制,目前成本相对较高。因此其在LED恒流驱动上的应用仍需进一步研究。

  5、FPWM(强制的脉宽调制)是一种恒流输出为基础的控制方式,它的工作原理是无论输出负载如何变化总是以一种固定频率工作,高侧FET在一个时钟周期打开,使电流流过电感,电感电流上升产生通过感抗的电压降,这个压降通过电流感应放大器放大,来自电流感应放大器的电压被加到PWM比较器输入端,和误差放大器的控制端作比较,一旦电流感应信号达到这个控制电压,PWM比较器就会重新启动关闭高侧FET开关的逻辑驱动电路,低侧的FET会在延迟一段时间后打开。在轻负载下工作时,为了维持固定频率,电感电流必须按照反方向流过低侧的FET。FPWM技术驱动芯片目前只见到MAXIM和NationalSemiconductor的芯片使用。

  如上PFM、PWM是采用恒压驱动方式控制LED,而FPWM和PFM/PWM是恒流驱动方式控制技术,实践证明较适合LED驱动。

  本公司近期推出的IV0101/IV0102升压转换器芯片。它的控制模式是在PFM基础上改进的PFM/PWM控制技术,是PFM与PWM有机结合的控制方式(不是PFM与PWM的切换),是以输入电压确定N开关管开启时间,输出电压与输入电压差确定同步管开启时间,而不像PWM采用误差放大器反馈输出的方式调节脉宽。在有一定负载情况下,开关频率取决于N管开启时间tN和P管开启时间tP。

  其中tPㄒKP/(Vout-Vin);tNㄑKN/Vin

  在轻负载时,充电周期持续在最大值tN。当电感电流为零,同步整流管开启时,芯片工作在分立式模式(DCM)下。当负载增加时,由于大负载原因,输出很快降至设定点。如果负载电流增加,芯片工作在连续模式(CCM)下,即总有电流流过电感,只要电感电流峰值没有达到最大,那N管开启时间tN始终保持在设定点。当充电结束开始放电周期时,开关管电流将达到最大。但是,满负载仍未达到,因为在最小放电时间结束后,输出仍然可调。当放电时间到最小值tP时,将达到满负载。所以本控制模式就是通过不断地调整N管开启时间tN和P管开启时间tP来调整开关频率从而保证恒流输出的。在PWM控制方式下,为了避免寄生电感造成的系统震荡故障,一般都要接输入电容Cin,本芯片在电源接入端没有接输入电容,因而省却了PCB板电容位置,减小了板面积,并且避免了在PWM循环时,由电容产生的突波脉冲现象,防止了系统效能下滑,因为它是PFM与PWM有机结合的控制方式,因而它具有PFM较快的响应速度和很高的回路增益及PWM大电流输出特性,可与PWM调光相配合,成为理想的中小功率LED恒流驱动芯片。

中国照明产业网友情链接
 
中华人民共和国电信与信息服务经营许可证 冀ICP备09000688号
copyright 2008 www.light-idc.com inc.all rights reserved.中国LED照明网 版权所有