中尺寸显示屏LED背光驱动方案设计
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2020-10-24
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中尺寸显示屏中尺寸显示屏LED背光驱动方案设计背光驱动方案设计
LED背光正在成为一股热潮，涌入人们的生活，从2008年LED背光笔记本电脑的亮相到2009年LED背光液晶电
视的华 ...
我们知道，LED的发光亮度是由流经LED的电流所决定的，所以确保LED发光亮度一致的办法，就是确保流经所有LED的
电流完全相同。这表示在多颗LED背光时，串联的连接方式比并联方式有利于取得发光亮度的一致性。在这种情况下， 对
LED串的电流精度的控制是重要的，它可确保客户的产品与产品之间背光LED串的发光亮度相一致。
但LED串联的数量不可能太多。在正常发光亮度下，白光LED两端的电压降大约为3.5V，意味着10颗相串联的压降可达
35V。对14”显示屏而言，需要用到的LED数量达40颗以上，如果全部串联，则压降将达到约140V甚至更高，更不用说更大尺
寸的显示屏了。所以，对中、大尺寸显示屏而言，完全串联的方式是不现实的，必须用串、并联相结合的方式。而当系统以这
种方式驱动背光LED串组时，仅仅每路电流都达到精度要求仍然未必能确保背光的效果，±1%的电流精度意味着各路之间的最
大差异可达2％。除非将电流精度指标提的格外高，否则就必须还要限制各路之间的电流差异。通常用电流匹配度来表示同一
系统上多路并联输出之间的最大差异水平，其定义如下：
Imatch = (Imax-Imin)/Iavg*100%
即各路电流中的最大值与最小值之差与各路平均值的百分比。
正因为中、大尺寸显示屏的LED背光有上述最基本的要求，所以需要采用专门的LED驱动芯片来帮助系统实现背光LED的
驱动管理，简化系统设计，并且提供更多的控制及保护功能。华润矽威科技最新推出的PT4112就是这样一款产品。
PT4112技术特点技术特点
PT4112是一款6通道白光LED驱动集成电路，每路最多可串联10颗白光LED，因此单颗芯片最多可驱动60颗白光LED。
PT4112不但拥有优秀的电流精度和电流匹配度，理想的转换效率，以及宽的工作电压范围，还集成了丰富的控制功能和全面
的保护功能。PT4112的主要功能和技术特点如下：
1. 超高精度。采用专利的设计技术以及先进的模拟工艺制程，PT4112的电流精度高达±2%，6路之间的电流匹配度可高
达±1.5%，这不但在本土原创产品中是首屈一指的，而且完全可以满足高端笔记本电脑这样高图像画质应用的要求。
2. 高转换效率。通过采用专利的设计技术和先进的模拟工艺制程，PT4112的转换效率可高达90％以上。
3. 宽的工作电压范围。5～25V的工作电压范围，可以让工程师们在更多的应用中从容选取PT4112，而无需担心工作电压
的影响。
4. 支持PWM亮度调光，PWM信号占空比范围为0～100％。将PWM信号输入到PT4112的BRT端口，可以直接控制LED
灯的开启和关断。通过保持调光关断期间电路状态，输出电容上的AC纹波可在PWM很大占空比范围内保持很小值，以减少潜
在的音频噪声。
5. 各种保护功能齐全。PT4112具有开路过压保护功能、逐开关周期的限流功能、输出断路保护、过温保护功能、输入电
压欠压锁定功能、以及软启动功能等。除此之外，PT4112还具有独特的FAULT保护功能，通过向外部PFET提供驱动信号，
只需将此PFET连接在输入和电感之间，当系统发生严重错误时，此PFET就能够将电源（对便携式应用，通常是锂电池组）
和WLED隔离，从而避免电池因泄漏大电流而损坏，实现整个系统安全可靠。
6. 独特的断路自动亮度补偿功能。这是PT4112别具匠心的设计，是一项可选功能，通过PT4112的IFB端口来设定。当
IFB端口悬空时，如果6路输出中的某1路停止工作，则其余5路电流自动增加20%。将IFB端口接地可关断此项功能。
7. 良好的EMI特性。通过采用专门的设计技术，PT4112的EMI得到有效抑制。
典型应用电路设计及注意事项典型应用电路设计及注意事项
PT4112 应用电路设计方法如下：
1. 电流设定
输出的6 路电流通路，每一路通路的最大电流可以达到25mA。输出电流大小可以通过外接在Iset 端口的R1 设定，选取不
同的R1 电阻值即可获得所需要的输出电流：
其中R1 是设定电阻，单位取KΩ，Iset 是所需要的电流，单位取mA。20mA 所对应的电阻取
值即为62KΩ。
2. 电感的选取
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