目前，在液晶彩显及液晶彩电中，LED背光源正片面取代冷阴极荧光灯(CCFL， Cold Cathode Fluo-rescent Lamp)背光源，由于与传统CCFL背光源相比，LED除了不含汞而合乎环保要求之外，还具备色调恢复好、照应速度快、节能、安保、寿命长、体积小等优势。

与小尺寸液晶屏的LED背光驱动相比，中大尺寸液晶屏对LED背光驱动的要求更高，这是由于当液晶屏的尺寸增大后，须要几十甚至儿百只高亮度LED同时点亮，以提供足够亮度的光源，这就象征着须要更高的驱动电压，更大的驱动电流，更高的散热要求，更灵敏的管理形式，更严厉的LED电流婚配。

一、LED的驱动要求

LED实践上是一种半导体器件，只要在了解LED的基本光电个性的基础上，电源驱动能力婚配LED的特定须要，从而成功高效牢靠的驱动。

在早期，由于LED重要被作为批示或显示灯用，而且普通以单个器件出现，所以关于其波长的分选和亮度的管理要求并不高。当LED作为阵列显示和屏幕元件时，由于人眼关于光的颜色及亮度的分辨率十分高，特意是关于颜色的差异和变动十分敏感，若驳回没有分选过的LED，就会发生亮度或颜色不平均现象，从而影响视觉成果。

在LED的制作环节中，其原资料是3英寸的LED晶圆外延片，如图1所示。这样一块圆外延片可以切割出约3万粒的5mm LED芯粒，由于这些芯粒的色温、质量存在差异(**蓝色局部的芯粒是整块外延片上比拟好的芯粒，越接近外沿，芯粒越不稳固，最外面边缘地带的芯粒是整个外延片上质量最差的)，因此这些芯粒依照正导游通电压值、波长和光洁度可分红很多的小类(即消费中所说的LED BIN)。另外，不同厂家在不同批次的消费环节中，由于在晶圆生成、切割、封装等环节的条件无法能齐全分歧，这样获取的LED产品的重要参数存在着较大的差异。最后在市面上发售的LED，实践上是厂家曾经依照波长、亮度等重要参数启动挑选和分类之后的产品。

1.需启动恒流驱动

由于LED导通时，其电流的变动率远大于正导游通电压的变动率，如图2所示，因此分类测试其光学个性时，大多先确定其额外电流值(比如20mA或许350mA)，以取得预期的亮度，而后测量出正导游通电压的变动范畴。同时为保障牢靠性，驱动LED的电流必定低于LED额外值，由于当环境温度升高时，LED的额外电流会降低。由此可见，用LED作为液晶屏的背光源时，需对其启动恒流驱动，以保障各只LED亮度、色度分歧，并防止驱动电流超出额外值。

2.驳回PWM形式调光

由于LED出厂前的检测及分类是基于分歧的额外电流值，因此发售的LED在额外电流值左近区域的光学个性分歧性很好， 但在距离额外电流值较远的区域，即使用相反的驱动电流，LED之间的光学个性也会出现较大差异。当须要较低亮度时，若驳回间接缩小流过LED的电流的方法(模拟调光)，则LED之间的亮度就或许存在很大的差异，比如:用5mA的电流驱动两只额外值为20mA的LED，虽总体亮度减小了，但两只LED之间的亮度差异却参与了许多。

中大尺寸LCD背光中须要几十甚至几百只高亮度LED同时点亮，假设流过的电流偏离LED的额外值太多，即使流过每只LED的电流是相反的，也会出现亮度不平均的状况。在实践运用中，普通驳回PWM调光来处置这一疑问。相关于模拟调光形式中间接管理流过LED的电流，PWM调光可以成功流过LED的电流坚持在额外值，经过管理LED点亮或许焚烧的期间比来调理亮度，这样仍可以坚持各只LED之间亮度的分歧性。

二、中型尺寸液晶屏的LED背光源驱动打算

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中型尺寸液晶屏重要是指12英寸~22英寸的LCD，重要用于便携式DVD、液晶彩显、笔记本等电器中。为了便于改装，其LED背光驱动板大都与CCFL背光驱动板接口兼容，改装时只要要将其背光源由cCFL灯管换成铝基板的LED灯条，同时将交换高压驱动器换成便捷的高压直流驱动器即可。

与小尺寸LCD的LED背光相比，目前中型尺寸的LED背光打算中只是参与了LED的数量，并将串并联后LED组作为一个全体负载来思考，经过管理流过这个LED组的总体电流来调理LCD屏的亮度。

1.高压差线性稳压器(LDO)打算

局部中型尺寸液晶屏的LED背光源驱动驳回LDO打算，这样可充沛应用原cCFL驱动器所需的12V的直流输入电压，无需再改变电源电路。一款驳回MAX16803的LED驱动电路如图3所示，图中每只LED的额外电流为20mA，每3只串联成一个LED灯串，依据屏的大小选用须要并联的LED灯串的总数。

MAX16803可间接输入高达350mA的电流，若外接双极型结型晶体管(BJT)时，输入电流可高达2A。经过外置的采样电阻R1 ，设定输入的总电流值。该芯片可坚持输入总电流恒定，并且支持PWM调光配置。与之同系列的MAX16804将PWM出现器也集成在芯片外部，支持模拟调光配置，这样电路将更为便捷。

LDO驱动LED灯组打算的最大优势是电路十分便捷，而且基本没有电磁千扰(EMI)，比拟适宜和LED灯组做在一同，间接搁置在LCD屏内。在实践经常使用中，输入电压与LED灯组所需驱动电压之间存在电压差，这个电压差加在MAX16803外部的高压差线性稳压器上，从而保障加在LED灯组两端的电压恒定，但当电压差比拟大时，即加在高压差线性稳压器上的电压差较大，MAX16803发热也就比拟大，以至全体上班效率降低，这就是该打算的重要缺陷。

另外，在该打算中，由于并联的各LED灯串之间并不存在均流电路，所以只能依托选用正导游通电压尽或许分歧的LED，以缩小LED灯串间电流调配不均的影响。

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揭示:目前，用于LED背光的普通白光LED功率约为0.05W，上班电流约为20mA，而大功率白光LED的功率普通为1W或2W (甚至更高)，上班电流约为350mA或700mA(甚至更大)。由于大功率白光LED受光通量、转换效率和老本等方面的制约，现仍未广泛经常使用。

2.开关电源驱动打算

局部中型尺寸液晶屏的LED背光源驱动驳回开关电源驱动打算，其最大好处是提高了整个LED组的驱动效率。一款驳回MAX16819/MAX16820的LED驱动电路如图4所示，MAX16819的输人电压为4.5V~28V，使得LED背光模组既可以兼容原来cCFL的输人电压，也可以由电池或许适配器间接供电，缩小电源变换环节，提高系统的全体效率，并且此打算支持PWM调光配置。

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是一款降压开关型LED恒流驱动IC，其开关频率为2MHz，仅需外接一只MOSFET管和大批元件，即可输入高达3A的电流，电流精度达土5%，驱动LED的总功率可达25W ，降压转换效率高达94%。由于该IC驳回高边电流检测技术，其外部检流电阻上的压降仅为0.2V，这样就大大降低了MAX16819/MAX16820的功耗。

与LDO驱动LED灯组打算一样，开关电源驱动LED灯组也无法从基本上处置各LED灯串之间电流调配不均的影响。

3.开关电源+LDO驱动打算

在驱动LED灯组时，若只是对总电流启动管理，而不能对各LED灯串的电流启动调配，在此状况下，即使选用电气参数较-致的 LEd (这也象征着LED老本会有大幅上)，在相反的驱动电压下，LED灯组中总导通电压高的LED灯串，或许导通不充沛;总导通电压低的或许过导通，实践电流超出其额外值，这样的结果一是亮度不太平均，二是有的LED或许会提早损坏。

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为处置这一疑问，再联合开关电源与lDO电路的特点，出现了开关电源+LDO驱动打算，即LED灯组的总供电由开关电源来成功，以提高系统全体效率;每一串(即每一条支路)中串联一个LDO，关电流输入电压与各LED灯串实践正导游通电压之间的电压差由串联的LDO“承当”，LDO实时检测经过此支路LED中的电流，并调理自身的压降，从而成功流过各灯串的电流相反的目标。

MAX16807是一款集成8通道LED驱动并具备开关形式的管理器，“内含电流形式的PWM管理器与稳压变换两大电路，其PWM管理器可依据输人电压(8V~26.5V)的不同，选用降压或升压形式，使输入电压坚持恒定(最高可达36V)。另外，该芯片可经过总线独自管理每一支路LED的开/关与PWM调光的占空比。

该IC的典型运行电路如图5所示，驱动8路LED灯串，每路可串联10只白光LED，即该IC可恒流驱动80只LED。在每一条LED支路的回路中，MAX16807内置一个LDO，依据经过的LED电流，可智能调理输人端口的电压值，即调理这一路LED灯串上的实践电压，使流过每条LED支路中的电流均与设定值分歧(每路电流均可设定，最大值可达55mA)。

三、大型尺寸液晶屏的LED背光源驱动打算

大型尺寸液晶屏重要是指22英寸及其以上的液晶屏，重要用于液晶电视中。大型尺寸液晶屏要求更高的亮度，就须要经常使用更多更大功率的LED。关于驱动而言，一是必定保障给每条支路都能提供足够的驱动电流，二是尽量让各LED支路之间的电流能够婚配。

MAX16809、MAX16810的外部结构与MAX16807相近，但驱动的支路更多，可间接驱动16路LED灯串，每路电流可达55mA，每路的输入电压可到达36V，可间接驱动160只白光LED(或240只白色LED，或160只蓝色LED，或160只绿色LED)，其典型运行电路如图6所示。

近年来，随着大功率LED的出现以及消费老本的降低，在局部大屏幕液晶屏的LED背光源中，用350mA的大功率高亮度LED替代20mA的小功率高亮度的LED，由于单只lEd的发光量大幅参与，则在保障全体亮度不变的前提下，LED的数量大幅缩小，这样无利于提高系统的全体牢靠性。

一款用于液晶彩电背光的350mA高亮度白光LED形状如图7所示，外部并联两只白光LED ，其正向电压最小值为2.9V，最大值为3.5V。在详细实施中，可用大功率红、绿、蓝光LED组合替代350mA高亮度白光LED，其经常出现电路如图8所示，集成块MAX5094与功率管M1等元件组成升压电路，将输入电压升到40V，供应LED驱动电路。三块MAX16803区分驱动红绿、蓝色的单颗功率为1W的大功率高亮度LED灯串，每个LED串可串联10只LED，并经过各自的PWM端启动数字调光，再将不同亮度的这三种基色启动混光，以获取白光。当然，若用此电路作LEd显示电路，即可构成多种色调的图案。