大尺寸LED背光源發(fā)展元年 各大芯片廠商加速滲透

    2010年是大尺寸LED背光源發(fā)展的重要一年，LED背光源超薄、節(jié)能環(huán)保、高色彩品質(zhì)的顯示優(yōu)點已經(jīng)成為推動背光源發(fā)展的強勁動力。根據(jù)研究機構(gòu)的預(yù)測數(shù)據(jù)，2010年，全球LED液晶電視銷量將達到3200萬臺，占全部液晶電視比重約19%;2011年采用LED背光大尺寸面板出貨比率將達到56%,傳統(tǒng)背光面板的出貨量將下滑至44%;到2015年，LED面板出貨滲透率將達到78%.在中國平板市場上，LED將在近兩年全面超越CCFL普通液晶電視。 

    安森美（OnSemi）半導(dǎo)體電源及便攜產(chǎn)品全球銷售及營銷高級總監(jiān)鄭兆雄表示，傳統(tǒng)液晶電視采用冷陰極熒光燈（CCFL）背光，一般是將PFC電壓經(jīng)過24V轉(zhuǎn)換（傳統(tǒng)電源）或不經(jīng)過24V轉(zhuǎn)換（LIPS電源）后升壓至超過1,000V甚至2,000V的交流高壓來驅(qū)動呈條型或U型的CCFL燈管；而LED背光液晶電視采用若干條LED光條，主要以側(cè)光式或背光式方案來背光，因此電源管理的一項重要要求就是提供高能效；另外，以電視機為例，由于LED背光液晶電視以超薄外型為重要賣點，故其電源管理方案要具備低高度以配合纖薄設(shè)計，同時還要顧及散熱、降低電磁干擾、不同通道亮度匹配、調(diào)光及故障診斷和保護等問題。

    “如上所述，這些條件要求半導(dǎo)體器件和解決方案提供高能效，采用更小巧（特別是低高度）的元器件來配合更纖薄設(shè)計，同時顧及改善散熱、降低電磁干擾、提供高亮度匹配度（以提供亮度一致的背光）、調(diào)光、診斷和保護等。”鄭兆雄補充說。

    目前，安森美可同時提供側(cè)光式和直下式LED背光方案。以側(cè)光式方案為例，安森美半導(dǎo)體提供高性價比的多通道線性LED側(cè)光方案，這方案在半橋轉(zhuǎn)換段采用NCP1397初級側(cè)控制器和500V高壓MOSFETNDF05N50,同時采用6通道線性LED驅(qū)動器CAT4026.CAT4026的目標能效高于90%,典型能效達94%,提供《±2%的極佳電流匹配精度及《1%的400HzPWM調(diào)光范圍，并采用外部功率雙極結(jié)晶體管來提供散熱，更好地處理散熱問題。

    除了基于NCP1397、NDF05N50和CAT4026的線性側(cè)光式方案，安森美半導(dǎo)體還提供包括基于NCP1397、NDF05N50和NCP1034的直下式降壓驅(qū)動方案。NCP1034采用高達500kHz的可編程開關(guān)頻率驅(qū)動一對外部N溝道MOSFET,能夠靈活地調(diào)節(jié)集成電路（IC）的工作，符合系統(tǒng)級要求。另外，使用內(nèi)部1.25V參考電壓便能對輸出電壓精密穩(wěn)壓，用于低壓應(yīng)用。這器件的預(yù)防電氣故障的保護特性，如欠壓鎖定和斷續(xù)（hiccup）電流限制，在發(fā)生故障事件時提供所須的系統(tǒng)級安全性。優(yōu)勢包括驅(qū)動高能效場效應(yīng)管（FET）及為1顆或多顆器件提供固定頻率。

    值得一提的是，安森美半導(dǎo)體為LED背光液晶電視提供完整方案，除了側(cè)光式或直下式背光方案外，還包括功率因數(shù)校正（PFC）、待機開關(guān)電源以及相關(guān)的整流器、運算放大器、MOSFET及分立器件等，為客戶提供一站式方案選擇。 

    凌力爾特（Linear）公司電源產(chǎn)品產(chǎn)品市場總監(jiān)TonyArmstrong認為，傳統(tǒng)LCDHDTV采用CCFL燈管作為背光源，除了所能提供的對比度比僅在450cd/m2~650cd/m2之間外，最主要的問題還在于“不能夠完全關(guān)斷CCFL背光源或?qū)ζ溥M行局部調(diào)光”.也就是說，目前這一代LCDHDTV是無法獲得真正的“黑色”的，而且所有彩色的動態(tài)范圍均較低。

    與此相反，當采用HBLED背光照明時，一個能夠以背面照明“LED群”來進行局部調(diào)光或關(guān)斷操作的LED陣列（對于46英寸顯示器而言，LED的數(shù)目多達1,600個）提供了幾乎比CCFL設(shè)計高出一個數(shù)量級的對比度比（》4,000cd/m2）。此外，通過調(diào)整背光照明LED群的亮度，還能復(fù)制更多的中間色調(diào)，從而使得圖像更加栩栩如生。

    “另一個好處是能夠在局部位置將LED完全關(guān)斷，從而減少運動模糊。通過在幀與幀之間將LED完全關(guān)斷，由快速運動物體所引起的圖像模糊實際上將被消除，因此，LED的快速響應(yīng)速率是至關(guān)重要的。”Tony說。

    他再次強調(diào)了驅(qū)動IC對于LED產(chǎn)品的可靠性和壽命等性能的重要性。認為除了使方案更加纖巧、緊湊和扁平外，驅(qū)動IC還在高開關(guān)頻率條件下運作，在基于電感器的DC/DC開關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)中，這些高開關(guān)頻率可減低電感器和輸出電容器的數(shù)值、尺寸和成本。此外，在某些場合中，驅(qū)動IC還能夠?qū)崿F(xiàn)肖特基二極管和升壓二極管的片內(nèi)集成，從而減少外部元件的數(shù)目。這反過來又降低了設(shè)計復(fù)雜性，并縮減解決方案的外形尺寸和成本。■