關(guān)于LED論文
前言
LED驅(qū)動(dòng)芯片的交流響應(yīng)特性經(jīng)常被忽略，但卻是相當(dāng)重要的一個(gè)特性。交流響應(yīng)影響LED顯示器的影像品質(zhì)，如灰階、線性度、EMI、信賴性。雖然這些特性彼此間有取舍關(guān)系，但是好的驅(qū)動(dòng)芯片應(yīng)該能夠在這些特性中取得較佳的平衡。本文將探討交流響應(yīng)的重要性及LED驅(qū)動(dòng)芯片與電路板設(shè)計(jì)技術(shù)，以協(xié)助工程師設(shè)計(jì)出影像質(zhì)量良好的顯示器。 最短OE 脈波寬度及線性度 每個(gè)顏色超過1024 個(gè)灰階已經(jīng)成為LED全彩顯示器的基本規(guī)格，為了表現(xiàn)更豐富的色彩，制造商們需要能夠表現(xiàn)更多灰階的驅(qū)動(dòng)芯片。而OE 的最短脈波寬度及反應(yīng)時(shí)間 (tr /tf)決定了灰階數(shù)的多寡。但是許多驅(qū)動(dòng)芯片往往為了縮短OE脈波寬度而犧牲了線性度，所謂線性度就是輸入數(shù)據(jù)與輸出亮度間的關(guān)系。
例如圖一中，OUTn的輸出電壓波形比OE脈波寬度還要來得短，其線性度關(guān)系如圖二所示。很明顯地可以看到，LED 亮度與OE脈波寬度的設(shè)定不成正比，特別是在OE脈波寬度低于0.1us 時(shí)，此時(shí)的線性度不佳。
圖1 OE 脈波寬度與OUTn 輸出電壓波形之間的關(guān)系圖2 LED 亮度與OE 脈波寬度的關(guān)系 目前市面上對于最短OE脈波寬度有許多不同的定義。有芯片制造商將輸出端可以反應(yīng)的時(shí)間定義為最短OE脈波寬度，但僅僅這樣的定義會(huì)忽略掉對于線性度的影響。因此還是需要加以實(shí)際量測線性度才能確保芯片可以表現(xiàn)足夠的灰階數(shù)。抑制輸出突波 當(dāng)LED 驅(qū)動(dòng)芯片管腳關(guān)閉瞬間產(chǎn)生的電壓突波，經(jīng)常導(dǎo)致芯片損壞，這也影響了顯示器的.信賴性。此一電壓突波是來自于VLED 和OUTn 之間的寄生電感所產(chǎn)生的，在圖三及圖四中說明了此突波的實(shí)驗(yàn)方式與結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)中，我們刻意加入一個(gè)電感L1以仿真實(shí)際電路中的寄生電感，并勾取圖三中CH1~CH3三個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電壓波形以示波器觀察，其波形如圖四所示。從圖示中可以看到在輸出管腳(CH3)上的電壓達(dá)到26.6V之高，遠(yuǎn)高于驅(qū)動(dòng)芯片的耐壓(17V)。
圖三 The circuit of overshoot experiment圖四 The waveforms of different nodes on PCB 突波的電壓值可以透過以下公式加以計(jì)算：V = L x di / dt V 是寄生電感所產(chǎn)生的突波電壓，L 是寄生電感感值，di / dt 是切換瞬間的電流變化率。
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