關於LED新能源的説明

發光二極管(LED)在各種終端設備中已經被廣泛使用，從汽車前照燈、交通信號燈、文字顯示器、廣告牌及大屏幕視頻顯示器，到普通及建築照明和LCD背光等最新應用，LED的迅速採用使得最普通的設備也需要重新設計。隨着LED效率與亮度的增加以及成本的減少，LED有可能會取代消費類應用中的傳統照明技術。本文通過比較採用基於LED的LCD背光的大屏幕顯示器中所使用的一些技術，闡述如何解決在使用LED時所面對的一些設計挑戰。體育場或廣告顯示牌使用了很多顯示面板及成千上萬個LED。在每一顯示陣列中，各LED(也稱為像素)的亮度會有很大的差異，最亮和最暗LED之間的亮度差有時甚至能高達15%～20%。

儘管此問題是所有LED應用的通病，但在一些要求有像素一致性的高質量顯示系統中顯得尤為突出。為彌補這種差異，廠商通常採用兩種辦法：一是從供應商處購買經過匹配的或經過篩選的LED；二是採用帶有“點校正”功能的高質量LED驅動器。LED供應商提供經過匹配的並收取一定的額外費用。他們測試後再將這些RGB(紅、綠、藍)發光二極管與可在規定電流上產生相似亮度的LED組合在一起。利用這種方法雖可以最少的設計工作量來為低端照明系統提供所需的亮度一致性，但每個像素隨時間的衰落速度或亮度下降速度各不相同，因而這種方法只能是一種暫時的解決方案。換言之，在今後一到兩年內，各像素的亮度將無法再保持一致。

另外，當需要更換有缺陷的面板時，新換上的面板的亮度在視覺上也會和其他面板有差異。高端顯示系統對亮度匹配的要求很高，因此僅採用LED匹配這種方法還遠遠不夠。為在顯示單元的整個壽命週期內獲得像素與面板亮度的一致性，廠商們普遍採用帶有點校正功能的高級LED驅動器。點校正是一種通過調整流入陣列中每個LED的電流來控制像素亮度的方法。利用點校正功能，處理器可以控制流入LED面板的所有電流，同時LED驅動器可調整供給每個LED的電流併產生一致的亮度。因此就不再需要查找表，也不需要LED在每個刷新週期的複雜倍乘任務，處理器可以把節省下來的資源用來執行其他任務。為實現點校正，廠商通過照相來測量每個LED的亮度。

系統中最暗的LED被指定為基本LED，而其他所有像素均與其進行比較。為進行這種校正，供給每個像素的電流都乘以一個和LED光強成正比的小數(或分數)。在像TITLC5940中，每個LED的點校正值在每個刷新週期內都可以有很大的不同，並能存儲在集成EEPROM中。這種“雙點校正”方法可提供讓整個面板亮度隨外部照明條件的改變而更新的靈活性，並能提供長期及非易失性的點校正信息，來確保面板亮度的一致性。亮度指標會隨時間而改變，EEPROM中的數據可以進行重新校正，若面板出現故障要求更換，EEPROM中的數據也可以進行重寫。下面用一個具體例子來闡述這種方法。為簡單起見，只考慮由多個面板及數千個LED像素組成的完整顯示系統中一種顏色的16個LED。視頻面板中綠像素的亮度指標可能要求該像素的綠色LED具有80mcd的亮度。

所選LED(OsramLPE675)按亮度分成四個組：45～56mcd、56～71mcd、71～90mcd及90～112mcd。每組亮度均在50mA的電流上測量。選擇亮度最高的組並保證其每個LED均具有至少80mcd的亮度。對於像TLC5940這樣的芯片，可用一個電阻來設置每片IC的最大電流，使每片IC都能驅動16個LED。該電阻值必須能將電流設置成足夠高，以使最暗的LED也能產生80mcd的亮度。因此，根據LPE675的數據資料，芯片必須有43mA的驅動電流才能產生80mcd的亮度。