LED背光源為什么優點這么多?
LED背光源優點這么多,主要因素是因為它所使用的燈珠是LED燈珠。
LED背光源隨著 LED 的生產成本下降,其使用愈發普遍,所涵蓋的應用范圍從手持終端設備到車載,再到建筑照 明。
1. LED 的高可靠性(使用壽命超過 50,000 個小時)、較高的效率(>120 流明/瓦)以及近乎瞬時的響應能力使 其成為極具吸引力的光源,與白熾燈泡 200mS 的響應時間相比, LED 會在短短 5ns 響應時間內發光。 因此, 目前它們已在汽車行業的剎車燈中得到廣泛采用。 驅動 LED 驅動 LED 并非沒有挑戰。 可調的亮度需要用恒定電流來驅動 LED, 并且無論輸入電壓如何都必須要保 持該電流的恒定。這與僅僅將白熾燈泡連接到電池來為其供電相比更具有挑戰性。 LED 具有類似于二極管的正向 V-I 特性。
2.在低于 LED 開啟閾值(白光 LED 的開啟電壓閾值大約為 3.5V) 時,通經該 LED 的電流非常小。在高于該閾值時,電流會以正向電壓形式成指數倍遞增。這就允許將 LED 定型為帶有一個串聯電阻的電壓源,其中帶有一則警示說明:本模型僅在單一的工作 DC 電流下才有效。 如果 LED 中的 DC 電流發生改變,那么該模型的電阻也應隨即改變,以反映新的工作電流。在大的正向電 流下,LED 中的功率耗散會使設備發熱,此舉將改變正向壓降和動態阻抗。在確定 LED 阻抗時充分考慮散 熱環境是非常重要的。 當通過降壓穩壓器驅動 LED 時, LED 常常會根據所選的輸出濾波器排列來傳導電感的 AC 紋波電流和 DC 電流。這不僅會提高 LED 中電流的 RMS 振幅,而且還會增大其功耗。這樣就可提高結溫并對 LED 的 使用壽命產生重要影響。如果我們設定一個 70%的光輸出限制作為 LED 的使用壽命,那么 LED 的壽命就 會從 74 攝氏度度下的 15,000 小時延長到 63 攝氏度度下的 40,000 小時。LED 的功率損耗由 LED 電阻乘以 RMS 電流的平方再加上平均電流乘以正向壓降來確定。由于結溫可通過平均功耗來確定,因此即使是較大 的紋波電流對功耗產生的影響也不大。
3.例如,在降壓轉換器中,等于 DC 輸出電流(Ipk-pk=Iout)的峰至峰紋 波電流會增加不超過 10%的總功率損耗。如果遠遠超過上面的損耗水平,那么就需要降低來自電源的 AC 紋波電流以便使結溫和工作壽命保持不變。一條非常有用的經驗法則是結溫每降低 10 攝氏度,半導體壽命 就會提高兩倍。實際上,由于電感器的抑制作用,因此大多數設計就趨向于更低的紋波電流。此外,LED 中的峰值電流不應超過廠商所規定的最大安全工作電流額定值。 拓撲選擇 表 1 中所顯示的信息有助于為 LED 驅動器選擇最佳的開關拓撲。除這些拓撲之外,您還可使用簡易的 限流電阻器或線性穩壓器來驅動 LED,但是此類方法通常會浪費過多功率。所有相關的設計參數包括輸入 電壓范圍、驅動的 LED 數量、LED 電流、隔離、EMI 抑制以及效率。大多數的 LED 驅動電路都屬于下列 拓撲類型:降壓型、升壓型、降壓-升壓型、SEPIC 和反激式拓撲