采用高亮度LED背光源的液晶显示模块

作者：时间：2013-05-18来源：网络收藏

3．2 LM2733的典型应用电路
图1为LM2733的典型应用电路图，输入的电压由VIN输入，设定输出电压由于在稳定时FB引脚的电压由带隙基准电压源设定为1．23V，所以输出电压

。根据通常R2取12kΩ以使得分压电阻的电流为100μA，R1的取值可以按照上述的VOUT的计算公式来计算。

本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/189596.htm

3．3 背光驱动及原理
本显示器背光板采用直下式背光，160个LED按8串10并共2组均匀排列在90mm×64mm的印制板上。恒流源一组电路图如图2所示，共两组。

(1)当MOSFET打开时，12V从L1流过MOSFET到地，即引脚SW接通到地，D2截止，L1根据指数曲线储能，L1的储能不会流向C2。
(2)当MOSFET关闭时，L1的电流从D1流到C2，由于L1的电流不能突变，根据U=I*R(R为从D2-LED-R3的总电阻)，因此会产生一个高于12V很多的电压，根据公式

8个LED串联，每个按3．2V算Vout=25．6V，R2取12kΩ。
根据上述公式计算出R1=240kΩ。
(3)流过R3的电流形成反馈电压给FB引脚，从而调整脉宽，达到稳定输出的目的。
SHDN引脚接VIN时内部以固定频率1．6MHz开关，接地时输出为0，本电路接控制电路的脉宽调制信号(PWM)来控制输出脉冲的大小，从而改变LED的亮度。
反馈电阻R3在这里起的就是限流作用，FB引脚在SHDN为高时(此时即PWM脉宽为最大时)始终保持1．23V，取R3=8．2Ω即流过LED的电流为(1．23+0．4)／8．2约为198mA。由于10路并联，所以每一路(8个串联)的LED最大电流为20mA。所有的LED加在一起总功耗为0．02×3．2× 160=10．24W。此时外接稳压电源12V的输出电流为0．98A，除去芯片自身功耗50mA，可得效率为10．24／(12×0．93)=0．91。
这是一个相当高的效率，尽管电流降了很多，但此时的显示模块仍达到了800 cd／m2，完全达到了显示器指标要求。

4 设计中的注意事项
(1)由于160个LED发光管焊接在很小的印制板上发光必然造成温升，而温升越高效率越低，因此必须要采取一些散热处理和功率限制。为了散热，LED背光印制板采用了铝基板制造，并和外壳紧密结合，使显示器内部的热量能够导到外部。
(2)二极管应该选用肖特基二极管，外围电容器最好选择多层的陶瓷电容器，对于高频的开关型转换器来说，陶瓷电容器具有最低的等效串联电阻和最高的谐振频率。输入电容器C1有助于减小输入端的纹波，通常我们可以选择2．2μF的陶瓷电容(选择较大的容值电容器也可以)。对于大部分的应用来说输出电容器C2的取值可以选择47μF。所有的外围器件应该尽可能地靠近LM2733，推荐使用4层的PCB板，采用内部的地线层。因为C2和D1上的寄生电感将会增加噪声，所以L1，D2和C2之间的连线应该尽可能的短。反馈元件R1，R2，R3应该尽可能的靠近FB引脚，这样能减少从FB引脚引入的噪声。
(3)PWM脉宽调制信号由单片机产生控制，使LED能均匀地发光且发光效率最高。

5 结束语
本文通过传统的CCFL冷阴极荧光灯背光源和高亮度LED背光源性能对比，确认LED背光源必将广泛应用于各类显示设备。并通过应用NS公司的IM2733芯片作为恒流源，制做了一款高亮度LED背光源液晶显示模块，达到显示效果和亮度指标。目前随着LED背光源的广泛应用，LED发光管数量的不断增加，功率更大，功能更全的芯片(LM3432、LM3675、LT3476等)相继作为恒流源被广泛应用于实际工作中。