關于LED論文
前言
LED驅(qū)動芯片的交流響應特性經(jīng)常被忽略，但卻是相當重要的一個特性。交流響應影響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系，但是好的驅(qū)動芯片應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的重要性及LED驅(qū)動芯片與電路板設計技術，以協(xié)助工程師設計出影像質(zhì)量良好的顯示器。 最短OE 脈波寬度及線性度 每個顏色超過1024 個灰階已經(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)動芯片。而OE 的最短脈波寬度及反應時間 (tr /tf)決定了灰階數(shù)的多寡。但是許多驅(qū)動芯片往往為了縮短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脈波寬度的設定不成正比，特別是在OE脈波寬度低于0.1us 時，此時的線性度不佳。
圖1 OE 脈波寬度與OUTn 輸出電壓波形之間的關系圖2 LED 亮度與OE 脈波寬度的關系 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的時間定義為最短OE脈波寬度，但僅僅這樣的定義會忽略掉對于線性度的影響。因此還是需要加以實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LED 驅(qū)動芯片管腳關閉瞬間產(chǎn)生的電壓突波，經(jīng)常導致芯片損壞，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驗方式與結果。
實驗中，我們刻意加入一個電感L1以仿真實際電路中的寄生電感，并勾取圖三中CH1~CH3三個節(jié)點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)上的電壓達到26.6V之高，遠高于驅(qū)動芯片的耐壓(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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