Negli ultimi anni, la gamma di prodotti utilizzati negli schermi LCD a colori di piccole dimensioni è diventata sempre più ampia. Lo schermo LCD a colori una volta era considerato una configurazione di lusso, ma ora, anche a livello di base, lo schermo a colori è diventato una configurazione standard. Fortunatamente, la scala economica del settore dei display (la spedizione globale annua di telefoni cellulari è vicina a 1 miliardo di unità) ha ridotto il costo degli schermi LCD a colori e ha reso interessante l'integrazione di altri prodotti, come dispositivi medici portatili e intrattenimento universale controlli remoti. Adattatore, cornice per foto digitale/visualizzatore di immagini, giocattolo educativo o l'ultimo telefono cordless VolP con funzione WiFi.
Il display LCD a colori necessita di una retroilluminazione in modo che l'utente possa guardarlo normalmente in qualsiasi ambiente di illuminazione. Il sottosistema di retroilluminazione include un array di diodi a emissione di luce bianca (LED) ad alta luminosità, un diffusore che diffonde la luce e un driver di retroilluminazione per stabilizzare la potenza disponibile a una corrente costante per pilotare il LED. Uno schermo da 1 a 1,5 pollici può contenere da 2 a 4 LED, mentre uno schermo da 3,5 pollici può contenere facilmente da 6 a 10 LED. Per i LED, l'emissione luminosa è proporzionale alla corrente e, poiché i LED hanno una curva corrente-tensione (IV) molto ripida, è molto importante abbinare strettamente la corrente che scorre attraverso i LED per garantire una retroilluminazione bilanciata, perché i LED sono generalmente distribuiti in Display LCD Lato dello schermo. Inoltre, è necessario il controllo del software per consentire all'utente di regolare la luminosità e compensare l'ambiente di illuminazione circostante. A seconda della corrente che scorre attraverso il LED, il punto di colore del LED potrebbe spostarsi. Pertanto, la corrente del LED è solitamente impostata su un valore fisso e il LED è modulato in larghezza di impulso per ridurre l'emissione luminosa media. L'integrazione di un piccolo display LCD a colori nella progettazione di un prodotto palmare e quindi il raggiungimento di un equilibrio appropriato tra costi, prestazioni e durata della batteria richiede una considerazione di fattori seriali.
I prodotti alimentati a batteria richiedono un'architettura del circuito di azionamento LED ottimizzata per risolvere molte sfide simultanee, come i vincoli di spazio, i requisiti di efficienza energetica e le variazioni della tensione della batteria, indipendentemente dal fatto che sia superiore o inferiore alla tensione diretta del LED. Esistono due topologie comunemente utilizzate, ovvero una struttura a pompa di carica/struttura a sorgente di corrente costante con configurazione LED in parallelo e una struttura boost induttiva con configurazione LED in serie. Entrambe le opzioni hanno fattori di compromesso che devono essere considerati. Ad esempio, l'architettura boost può garantire che la corrente che scorre attraverso tutti i LED sia la stessa, ma richiede l'uso di induttori per la conversione dell'energia, mentre l'architettura della pompa di carica utilizza piccoli condensatori per la conversione dell'energia, ma la disposizione in parallelo di tutti i LED è troppo stretto, in modo che l'abbinamento di corrente diventi una retroilluminazione bilanciata Lo spinoso problema che deve affrontare.
Durante la progettazione è necessario prestare attenzione ai seguenti punti: 1. La durata del display a cristalli liquidi
Quando si sceglie un driver LED bianco, è necessario considerare la frequenza di utilizzo del display. Se il display rimane retroilluminato per lungo tempo, un convertitore ad alta efficienza è molto importante per la durata della batteria. I display più grandi richiedono più LED e le applicazioni con display più lunghi trarranno vantaggio da una topologia boost più efficiente dal punto di vista energetico. Al contrario, se il display viene utilizzato solo per la retroilluminazione a breve termine, l'efficienza potrebbe non essere un parametro di progettazione critico.
2. Selezione della retroilluminazione a LED
La tecnologia LED continua a migliorare rapidamente. I produttori utilizzano nuovi materiali, tecniche di produzione e design a LED per rilasciare una maggiore emissione di luce con la stessa corrente. In questo modo, un display che qualche anno fa richiedeva quattro LED come retroilluminazione, ora può utilizzare due LED per ottenere la stessa luminosità di retroilluminazione. Inoltre, i grandi display da 4-7 pollici che utilizzavano lampade fluorescenti a catodo freddo (CCFL) per la retroilluminazione si stanno ora rivolgendo alla retroilluminazione a LED. Inoltre, la tensione diretta del LED tende ad essere inferiore. Pertanto, non solo è necessario considerare l'efficienza del driver sulla curva della scheda tecnica del produttore del driver's, ma è anche necessario stimare in base al driver* utilizzando il led selezionato. La tabella 1 elenca alcune importanti specifiche di diversi LED, mostrando la differenza di tensione diretta e luminosità di questi LED. Va notato che l'intervallo di tensione diretta varia notevolmente, il che significa che il valore limite delle specifiche del LED dovrebbe essere utilizzato per stimare l'efficienza del driver.
