Как внедрить ЖК -экран PMW Dumming на материнской плате

      Шинь (модуляция ширины импульса) для ЖК -экранов является распространенным решением для контроля яркости путем регулировки рабочего цикла источника подсветки. Ядро этого метода состоит в том, чтобы генерировать сигнал ШИМ с определенной частотой и рабочим циклом на материнской плате, управляя цепью подсветки (обычно светодиодной подсветки), чтобы включить и выключать в соответствии с этим сигнальным циклом. Этот метод использует постоянство зрения человеческого глаза для достижения плавной регулировки яркости. Шэньчжэнь Хонгжия Инженеры по технологиям, опираясь на многолетние исследования в области исследований и разработок, предлагают следующие идеи дизайна для ссылки ваших инженеров:

A. Основные принципы PMW FUMUG

Жидкокристаллические дисплеи (ЖК -дисплей) не излучают свет; Вместо этого они полагаются на источник подсветки (в основном светодиоды), чтобы обеспечить свет. Шинь -пулретизации регулирует среднюю яркость, контролируя соотношение времени включения и выключения подсветки (работник):

· Когда рабочее цикл ШИМ составляет 100%, подсветка всегда включена, достигая максимальной яркости.

· По мере уменьшения рабочего цикла подсветка включена только для части цикла, что приводит к соответствующему снижению средней яркости.

· Человеческий глаз не может воспринимать высокочастотный мерцание (обычно> 200 Гц) из-за его устойчивости зрения (приблизительно 24 кадра в секунду), что достигает плавного погружения.

B. Генерация сигналов материнской платы

Материнская плата должна предоставить стабильный и регулируемый сигнал ШИМ, обычно реализуемый основным контрольным чипом (например, MCU, SOC или выделенный контроллер подсветки). Конкретные шаги следующие:

1. Выбор основного управляющего чипа

· MCUS/SOC с интегрированными контроллерами ШИМ: К ним относятся серия ARM Cortex-M (STM32), точки доступа мобильного телефона (например, Qualcomm Snapdragon) и контроллеры телевидения (такие как Mediatek MTK). Эти MCU/SOC имеют интегрированный модуль генератора PWM, позволяющий программному обеспечению конфигурации параметров, таких как частота, рабочее цикл и полярность.

Специализированный IC драйвера подсветки: если материнская плата должна только для управления подсветкой, инцитарь драйвера подсветки с интегрированным управлением ШИМ (например, TPS61088 или NXP PCA9685) может упростить конструкцию схемы.

2. Конфигурация параметров ШИМ

Выбор частоты: баланс должен быть достигнут между гладкостью яркости и помехи. Слишком низкая частота (<200 Гц) может вызвать видимый мерцание; Частота, которая слишком высока (> 20 кГц) может увеличить потери переключения и потенциально мешать аудио цепи. Общий диапазон: 100 Гц-20 кГц (телевизоры/мониторы обычно используют 1-10 кГц, а мобильные телефоны обычно используют 200 Гц-1 кГц).

Диапазон рабочего цикла: как правило, 0% -100% соответствует яркости от 0 до максимума. Это должно соответствовать линейности схемы драйвера подсветки, чтобы избежать нелинейности яркости при низких циклах.

Разрешение: точность корректировки рабочего цикла (например, 8-битные → 256 уровней, 10-битные → 1024 уровни), что определяет тонкость корректировки яркости (мобильные телефоны/телевизоры обычно требуют ≥8 битов).

C. Передача сигнала ШИМ в цепь драйвера подсветки

Сигнал ШИМ, сгенерированный материнской платой, должен передаваться на плату драйвера подсветки (или цепь подсветки, непосредственно интегрированную на материнскую плату) через проводное соединение. Следующие вопросы следует рассмотреть:

1. Целостность сигнала

· Трансмиссия с коротким дистанцией (например, материнская плата и плата подсветки).

· Передача на расстоянии (например, кабели экрана ноутбука): используйте экранированные кабели (такие как коаксиальные кабели) или дифференциальные кабели (такие как LVD) и минимизировать длины трассировки, чтобы избежать ослабления или искажения сигнала PWM.

2. Сопоставление уровня

Выходной уровень ШИМ -уровня по материнской плате (например, 3,3 В CMO) должен быть совместим с входным уровнем IC драйвера подсветки. Если IC драйвера питается на 5 В, может потребоваться преобразование уровня (например, с использованием логического чипа серии 74LVC).

3. Изоляционная защита

Если между цепи подсветки высокого напряжения и материнской платой (например, холодные катодные флуоресцентные лампы (CCFL) требуют высокого напряжения, в то время как светодиодные подсветки в основном являются низким напряжением), для выделения гербового петля и предотвращения высокого напряжения (например, HCPL-0723) необходимо использовать высокий уровень напряжения с помощью сигнала PWM.

D. Конструкция схемы драйвера подсветки (выходной ступень сигнала SWM)

Сигнал ШИМ должен быть преобразован в ток/напряжение, требуемое светодиодом цепью драйвера. Основная функция состоит в том, чтобы преобразовать рабочее цикл ШИМ в средний ток светодиода. Типичная схема включает в себя постоянную архитектуру модуляции модуляции постоянного тока со следующими компонентами:

1. Boost/Buck Converter

Светодиодные подсветки требуют стабильного тока (например, от 350 мА до 2А на строку). Питание материнской платы обычно составляет 5 В/12 В, что требует преобразователя DC-DC для регулировки напряжения:

Схема усиления: когда общее напряжение светодиодов в серии превышает напряжение питания материнской платы (например, когда используется несколько светодиодов последовательно), используется чип Boost (например, TIP6102020202020).

Схема Buck: Когда светодиодное напряжение меньше, чем напряжение питания материнской платы (например, одна строка низковольтных светодиодов), используется вниз IC (например, TI TPS5430).

2. Модуль модуляции ШИМ

IC драйвера должен получить сигнал PWM материнской платы и настроить выходной ток на основе его рабочего цикла. Общие решения:

Драйвер ICS с интегрированным управлением ШИМ: например, Maxim Max16834 и NXP PCA9685, которые имеют встроенный компаратор PWM, который непосредственно преобразует сигнал PWM материнской платы в модуляцию светодиодного тока (дополнительные компоненты не требуются).

Дискретное решение: Создайте схему переключения ШИМ с помощью транзисторов/MOSFET (например, с использованием MOSFET в качестве электронного переключателя, с сигналом ШИМ, контролирующим его включение/выключение, тем самым регулируя средний ток светодиода).

3. Отбор проб и обратной связи (постоянный элемент управления током)

Чтобы обеспечить стабильную яркость, ток светодиода должен быть отобран и подавать обратно в IC драйвера для постоянного регулирования тока:

Резистор отбора проб (например, от 0,1 Ом до 1 Ом) подключен последовательно со светодиодной цепей, а отобранное напряжение усиливается с помощью операционного усилителя (например, Ti Ina219).

IC драйвера сравнивает отобранное напряжение с эталонным напряжением и регулирует рабочее цикл ШИМ или на воздействии переключателя для поддержания постоянного тока (для предотвращения дрейфа светодиодной яркости из-за колебаний температуры).

F. Ключевые параметры и соображения

1. Частотные помехи: частота ШИМ должна избегать пиксельных часов сигнала отображения (например, 75 МГц-150 МГц) для предотвращения электромагнитных интерференций (EMI) и искажения экрана. Высокочастотный шум может быть отфильтрован путем добавления фильтра RC (например, соединения конденсатора 100PF параллельно с линией сигнала PWM).

2. Многоканальное пугало: если требуется независимое замыкание RGB (например, для высококачественных мониторов), материнская плата должна вывести три независимых сигнала ШИМ для управления красными, зелеными и синими светодиодными подсветками, соответственно, для достижения более широкой цветовой гаммы и большей точности цвета.

3. Мягкий запуск и защита: схема драйвера должна иметь функцию мягкого запуска (чтобы избежать мгновенного всплеска тока во время запуска) и интегрированной защиты от перегрузки (OCP), защиты от перенапряжения (OVP) и защиты от чрезмерной операции (OTP), чтобы предотвратить повреждение светодиодов или IC -драйвера.

      Технология Shenzhen Hongjia специализируется на исследованиях и разработках, производстве и продажах от 1,14 до 12,1 дюйма и поддерживающих сенсорных экранов. У нас есть чистая комната площадью 3000 квадратных метров, три полностью автоматические производственные линии и 12-летний опыт работы в отрасли. У нас есть команда опытных инженеров, которые могут дать советы клиентам при разработке продуктов, тем самым упрощая дизайн PWM Материнской платы. У нас есть дисплеи различных размеров, которые все поддерживают SWM. Клиенты могут по электронной почте по электронной почте для запросов.