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用于LED显示器应用的LED驱动器的技术趋势:AC响应
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LED驱动电源的AC响应是关键的,但在LED显示器应用中通常被忽略。AC响应会影响LED显示面板的主要性能,例如灰度,线性度,EMI和可靠性。虽然在这些要求中存在权衡,但LED驱动器可以提供平衡。本文将进一步解释LED驱动器的AC响应和PCB设计技术的重要性,以帮助工程师设计具有良好灰度图像的LED面板。


LED面板制造商正在要求更多关于灰度改进,以丰富LED面板上的图像颜色,从而更多地满足观众。现在,每种颜色超过1024灰度是全彩LED面板的常见要求。在相同的时钟频率下,短的OE脉冲宽度和响应时间(tr / tf)可能有助于实现更多的灰度级。然而,短OE脉冲宽度的设计牺牲了线性度,这意味着输入数据和输出亮度之间的比例。输出电压波形比OE脉冲宽度短,线性结果显示,LED亮度的线性度不再与OE脉冲宽度的设定成正比,尤其是当OE脉冲宽度小于0.1us时。结果,线性对于这种情况并不好。市场上对最小OE脉冲宽度有不同的定义。一些供应商将其定义为输出电压可以响应的最短OE脉冲宽度,但这个定义仅在良好的线性条件下才有意义。


当关闭大功率可调恒流电源时,输出通道上的电压过冲通常会损坏LED驱动电源。这也影响了LED面板的可靠性。电压过冲是由V LED和OUT n(输出端口)之间的寄生电感引起的。在实验中,将电感器添加到电路中以模拟PCB迹线的寄生电感器。图3中节点CH1~CH3的波形分别如图4所示。输出节点(CH3)上的电压将达到26.6V,远高于LED驱动器的击穿电压(17V)。


过冲电压可通过以下公式计算:

V = L x di / dt

其中V是感应浪涌电压;

L是寄生电感;

di / dt是切换期间的电流变化。


有三种方法可以消除电压过冲。第一种方法是减少寄生电感。由于V LED过冲也将累积在V OUT浪涌上,电源线和每个输出通道的走线应尽可能短,V LED和GND 之间的分布电容应均匀放置在PCB上以减少过冲在V LED和V OUT上。


第二种方法是慢慢切换驱动装置。不建议使用响应时间短(tr / tf)的LED驱动器,因为它会导致更高的电压浪涌。为不同的应用选择具有适度响应时间(tr / tf)的LED驱动器就足够了。


第三种方法是分散开关噪声。LED面板制造商可能会选择每个通道交错输出延迟的LED驱动器,以避免所有输出通道同时切换。通过通道之间的交错输出延迟,可以抑制过冲。如上所述,仔细选择LED驱动器和设计良好的PCB布线有助于LED面板制造商改善LED面板的灰度和可靠性。


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