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作者: 劉百豐、李茂仕 對于講究節能減碳的這個時代而言，發光二極管(Light-Emitting Diode，LED)已經是廣為使用的一種光源，因為其具有相當優良的發光效率以及精巧的組件體積，且LED的電光轉換效率相當的好，高于日光燈、冷陰極管(CCFL)或是燈泡等，所以當前之趨勢為以LED來取代上述這些發光源。舉例來說，現代的液晶屏幕(LCD panel)，大都以LED來取代以往的CCFL來當作背光，LED幾乎已經取代CCFL，成液晶面板(LCD panel)的背光光源。 通嘉推出背光驅動IC——LD7890主要為升壓拓撲架構，可驅動4 Channel LED light bar, 10V MOSFET DRV輸出電壓，高轉換效率，外置4 Channel電流平衡驅動，恒電流LED。9V ~ 28V的寬輸入電壓范圍，能配合各種電源以驅動LED產生均勻亮度，外置4 Channel的電流平衡驅動，應用時不受限于LED light bar之驅動電流或電壓，僅需選用對應之外置組件即可。 
LD7890內建創新專利技術的機制，可以滿足如下系統商的規格 (1)對于系統要求的IC Thermal問題，使IC Package溫度能低于客戶的規范。 (2)可彈性應用于4 Channel LED light bar含以下之驅動，對于4 Channel LED light bar以上之應用亦提供并聯之功能。 (3)LED Short Protection Threshold可調，具彈性僅需使用電阻不受控制器制程限制。 (4)單CH Fault偵測，可作單CH LED Open/Short保護，其它CH維持動作，使用具彈性。 LD7890 Feature ●Input Voltage range：9V to 28V ●DRV HV-Gate 10V ●4 Channel LED Controller ●External and Internal PWM dimming control ●LED Adjust Short Protection and LED Open Protection ●Cycle-by-Cycle Current Limit ●Over-Temperature Protection ●Fault STATUS output ●SOP24 Block Diagram
LD7890背光保護機制 LD7890聚焦在較大尺寸的LED TV，可提供LED短路與開路的保護機制，以及LED誤動作訊號偵測的輸出保護訊號，使系統能判斷LED light bar的使用狀況。 以LED當作LCD面板的背光光源時，因為LCD面板的面積相當的大，所以需要非常多顆的LED，而這些LED往往連接成數串，每串LED由一個可控制的電流源來驅動。譬如說，流經每串LED電流都控制成一樣，使每顆LED的發光亮度相同。只要把每顆LED所發出的光線給予適當的傳導，LCD面板就得以獲得大致均勻的背光亮度。在所有LED當中，不論是哪一顆LED短路或是開路，都會影響到LCD面板的亮度均勻度。因此，LD7890具備一個良好的LED串驅動電路，和適當的保護偵測電路，偵測LED是否短路或是開路，進行相對應的防護措施。 簡易設定LED短路保護功能 LED因接線間連結接觸不良或是LED質量不良，LED串發生短路；當LED短路發生時，多余電壓會跨在LED Driver的外部穩流NMOS上；PD=ILEDx VLED-Short。當LED Short顆數過多時，LED Driver及NMOS會有高溫的現象發生。LD7890優點在僅需使用外部電阻即可設定，在LED串發生短路時，如滿足VD–ISP×RSP > VLEDSP的條件下，STATUS Pin將會Pull low和將短路LED串關閉。如發生LED串頭尾短路狀況，僅需考慮短路時的能量，以選擇適合電阻瓦數，計算方式參考區塊說明。 LED Short Protection
簡易設定LED開路保護功能 LED因本身質量不良或LED串連接系統間連接不良發生開路現象時，VD電壓會接近0V，此時Boost升壓轉換器會因無偵測到回授信號進而將輸出電壓Vout提高，如未有LED開路保護將異�；芈窂纳龎恨D換器回授控制中隔離，則多余電壓會跨于正常工作之LED Driver的外部穩流NMOS上；PD=ILED× VD。將會造成組件過熱的問題發生。 LD7890任一LED串發生開路時，Boost升壓轉換器因無偵測到回授信號進而將輸出電壓Vout提高，直到OVP Pin到達2.5V，IC偵測VSENSE Pin如低于0.2V，表示此LED串有異常狀況，LED Driver將會關閉故障的LED串并將STATUS Pin Pull Low。 LED Open Protection
VOUT短路保護功能說明 在LED串驅動電路剛剛接上電源時，很可能因為驅動電源還沒有備妥，而導致LED串驅動電路認定LED串都無法驅動，因而誤判LED串開路或短路之事件。這也是應該預防的。LD7890提供VOUT短路保護，當VSCP< SCPSET時LD7890會將LED Driver與PWM Controller關閉避免整個系統發生無法挽回的損害。
簡易使用多顆Chip并聯應用 LED Backlight在不同的應用或設計上LED串的串數需求沒有固定，依據Panel模塊廠的規格是有許多種的組合，而LD7890 在使用上具有彈性，在使用上可并連串數的大于4串或更多，應用LD7890 PARL Pin可連接多顆LD7890 IC，PARL Pin具有并聯多顆LD7890 IC時選擇最佳回授電位，供給升壓拓樸正確的回授電位，PARL Pin具有當LED串發生短路與開路時正確的保護機制而不會發生誤動作。 結論 LED取代CCFL當其背光源應用于筆記本電腦、桌上型顯示器、電視等10吋以上大尺寸面板，其LED背光源模塊之Backlight Driver IC ( Power Topology + LED Current Balance) 保護功能整合就顯得格外的重要，綜觀上文之敘述，針對拓樸之輸入、輸出與LED Backlight提供一完整且全面的保護，且其為一將Boost架構與Current Balance 高度整合之LED解決方案，針對各串LED電流提供高精度之電流平衡度(<3%)，高LED電流之驅動能力，對于3D的應用亦提供瞬間高電流之LED驅動能力。就其全面的失效保護功能又兼顧高LED驅動電流能力與電流平衡的高精度之考量下，LD7890實為一優異之LED Backlight驅動的解決方案。 |
