Sådan implementerer du LCD -skærm PMW -dæmpning på bundkortet

      PWM (pulsbredde -modulation) dæmpning til LCD -skærme er en almindelig løsning til lysstyrkekontrol ved at justere toldcyklussen for baggrundslyskilden. Kernen i denne metode er at generere et PWM -signal med en specifik frekvens- og driftscyklus på bundkortet og køre baggrundslyskredsløbet (normalt en LED -baggrundsbelysning) for at tænde og slukke i henhold til denne signalcyklus. Denne metode anvender det menneskelige øjes persistens af synet for at opnå jævn lysstyrkejustering. Shenzhen HonGjia Technology Engineers, der trækker på mange års F & U -erfaring, tilbyder følgende designideer til dine ingeniørers reference:

A. Grundlæggende principper for PMW -dæmpning

Liquid Crystal -skærme (LCD'er) udsender ikke lyset; I stedet er de afhængige af en baggrundsbelysningskilde (for det meste LED'er) for at give lys. PWM -dæmpning justerer gennemsnitlig lysstyrke ved at kontrollere forholdet mellem baggrundslysene til og fra tider (driftscyklus):

· Når PWM -driftscyklussen er 100%, er baggrundsbelysningen altid tændt, hvilket opnår maksimal lysstyrke.

· Efterhånden som driftscyklussen falder, er baggrundslyset kun på en del af cyklussen, hvilket resulterer i et tilsvarende fald i den gennemsnitlige lysstyrke.

· Det menneskelige øje kan ikke opfatte højfrekvente flimmer (typisk> 200Hz) på grund af dets persistens af synet (ca. 24 billeder pr. Sekund) og dermed opnå glat dæmpning.

B. Bundkort PWM Signal Generation

Bundkortet skal tilvejebringe et stabilt og justerbart PWM -signal, der typisk implementeres af en hovedkontrolchip (såsom en MCU, SOC eller dedikeret baggrundsbelysningskontrol). De specifikke trin er som følger:

1. Valg af hovedkontrolchip

· MCUS/SOCS med integrerede PWM-controllere: Disse inkluderer ARM Cortex-M-serien (STM32), mobiltelefonadgangspunkter (såsom Qualcomm Snapdragon) og TV-controllere (såsom MediaTek MTK). Disse MCU'er/SOC'er har et integreret PWM -generatormodul, der tillader softwarekonfiguration af parametre såsom frekvens, driftscyklus og polaritet.

Dedikeret baggrundsbelysningsdriver IC: Hvis bundkortet kun har brug for at køre baggrundsbelysningen, kan en baggrundslysdriver IC med integreret PWM -kontrol (såsom TIs TPS61088 eller NXP's PCA9685) forenkle kredsløbsdesign.

2. PWM -parameterkonfiguration

Frekvensudvælgelse: En balance skal slås mellem lysstyrke glathed og interferens. En frekvens, der er for lav (<200Hz), kan forårsage synlig flimmer; En frekvens, der er for høj (> 20 kHz), kan øge skiftetab og potentielt forstyrre lydkredsløb. Almindelig rækkevidde: 100Hz-20KHz (TV'er/skærme bruger typisk 1-10 kHz, og mobiltelefoner bruger typisk 200Hz-1KHz).

Dutycyklusområde: Typisk svarer 0% -100% til lysstyrke fra 0 til maksimalt. Dette skal matche lineariteten i baggrundslysdriverkredsløbet for at undgå lysstyrke ikke -linearitet ved lave toldcyklusser.

Opløsning: Graden af ​​driftscyklusjusteringsnøjagtighed (f.eks. 8-bit → 256 niveauer, 10-bit → 1024 niveauer), der bestemmer finheden i lysstyrkejustering (mobiltelefoner/tv'er kræver typisk ≥8 bit).

C. PWM Signal transmission til baggrundslysdriverkredsløbet

PWM -signalet genereret af bundkortet skal overføres til Backlight Driver Board (eller baggrundsbelysningskredsløbet, der er direkte integreret på bundkortet) via en kabelforbindelse. Følgende problemer skal overvejes:

1. signalintegritet

· Transmission med kort afstand (f.eks. Bounters og baggrundsbelysning er tilstødende): Brug standard PCB-spor (impedansstyring er ikke påkrævet), men undgå at køre parallelt med højfrekvente signaler (såsom LVD'er og EDP) for at forhindre krydstale.

· Transmission med lang afstand (f.eks. Laptopskærmkabler): Brug afskærmede kabler (såsom koaksiale kabler) eller differentielle kabler (såsom LVD'er), og minimer sporlængder for at undgå PWM-signaldæmpning eller forvrængning.

2. niveau Matching

PWM -niveauudgangen fra bundkortet (f.eks. 3,3V CMOS) skal være kompatibelt med inputniveauet for baggrundslysdriveren IC. Hvis driveren IC drives af 5V, kan niveau konvertering være påkrævet (f.eks. Brug af en 74LVC -serie -logikchip).

3. Isoleringsbeskyttelse

Hvis der er en højspænding mellem baggrundslyskredsløbet og bundkortet (for eksempel, kræver kolde katodefluorescerende lamper (CCFL'er) højspænding, mens LED-baggrundsbelysninger for det meste er lav spænding), skal en optokobler (f.eks. HCPL-0723) bruges til at isolere jorden loop og forhindre højspænding i at interfererende med PWM-signalet.

D. Baggrundsbelysningsdriverkredsløbsdesign (PWM Signal Output Stage)

PWM -signalet skal konverteres til den aktuelle/spænding, der kræves af ledet af førerkredsløbet. Kernefunktionen er at konvertere PWM -driftscyklussen til den gennemsnitlige strøm af LED. Et typisk kredsløb inkluderer et konstant strømkørsel + PWM -moduleringsarkitektur med følgende komponenter:

1. boost/buck converter

LED -baggrundslys kræver en stabil strøm (f.eks. 350mA til 2A pr. Streng). Bundkortets strømforsyning er typisk 5V/12V, hvilket kræver en DC-DC-konverter for at justere spændingen:

Boost Circuit: Når den samlede spænding af LED'erne i serien overstiger bundkortets strømforsyningsspænding (f.eks. Når flere LED'er er tilsluttet i serie), bruges en boost -chip (såsom TI TPS61020).

Buck Circuit: Når LED-spændingen er mindre end bundkortforsyningsspændingen (f.eks. Bruges en enkelt streng med lavspændings-LED'er), anvendes en nedadgående IC (såsom TI TPS5430).

2. PWM -moduleringsmodul

Driveren IC skal modtage bundkortet PWM -signal og justere outputstrømmen baseret på dens driftscyklus. Almindelige løsninger:

Driver ICS med integreret PWM -kontrol: såsom Maxim MAX16834 og NXP PCA9685, som har en integreret PWM -komparator, der direkte konverterer bundkortets PWM -signal til LED -strømmodulation (ingen yderligere komponenter kræves).

Diskret løsning: Byg et PWM -switching -kredsløb ved hjælp af transistorer/MOSFET'er (f.eks. Brug af en MOSFET som en elektronisk switch, med PWM -signalet, der kontrollerer dets til/fra, og justerer derved den gennemsnitlige LED -strøm).

3. aktuel prøveudtagning og feedback (konstant nuværende kontrol)

For at sikre stabil lysstyrke skal LED -strømmen samples og føres tilbage til føreren IC for konstant strømregulering:

En prøveudtagningsmodstand (f.eks. 0,1Ω til 1Ω) er forbundet i serie med LED -kredsløbet, og den samplede spænding amplificeres af en op -amp (f.eks. Ti ina219).

Driveren IC sammenligner den samplede spænding med en referencespænding og justerer PWM-driftscyklussen eller forbeholdet af kontakten for at opretholde en konstant strøm (for at forhindre LED-lysstyrke på grund af temperatursvingninger).

F. Nøgleparametre og overvejelser

1. Frekvensinterferens: PWM-frekvensen skal undgå pixeluret på display-signalet (f.eks. LVDS's 75MHz-150MHz) for at forhindre elektromagnetisk interferens (EMI) og skærmforvrængning. Højfrekvent støj kan filtreres ud ved at tilføje et RC-filter (f.eks. Tilslutning af en 100PF-kondensator parallelt med PWM-signallinjen).

2. Multi-kanals dæmpning: Hvis der kræves uafhængig RGB-dæmpning (f.eks. For high-end-skærme), skal bundkortet udsende tre uafhængige PWM-signaler for at kontrollere henholdsvis de røde, grønne og blå LED-baggrundsbelysninger for at opnå et bredere farveudvalg og større farveansvar.

3. blød start og beskyttelse: Driverkredsløbet skal have en blød startfunktion (for at undgå øjeblikkelig strøm bølge under opstart) og integreret overstrømsbeskyttelse (OCP), overspændingsbeskyttelse (OVP) og overtemperaturbeskyttelse (OTP) for at forhindre skade på LED'erne eller driver IC.

      Shenzhen HonGjia-teknologi er specialiseret i forskning og udvikling, produktion og salg på 1,14 tommer til 12,1-tommers skærme og understøttende berøringsskærme. Vi har et rent rum på 3.000 kvadratmeter, tre fuldautomatiske produktionslinjer og 12 års industrioplevelse. Vi har et team af erfarne ingeniører, der kan give råd til kunderne, når de designer produkter, og derved forenkler design af bundkortet PWM. Vi har skærme i forskellige størrelser, der alle understøtter PWM -dæmpning. Kunder er velkomne til at e -maile os til forespørgsler.