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| 绿色(G)及蓝色(B)发光二极管(LED)的技术演进始于1994年。由于LED具高耐久性和可靠度的丰富色彩变化,因此提供大型商业显示器另一种更好的选择。同时地,LED的发光强度及发光效率一直不断地改进,因此聚积相信LED将会更为广泛被运用。 |
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为了提供显示器高质量的影像显示,必须特别注意的是,像素间用以驱动LED的电流或电压必须维持最小的变异量。
然而,由于电和光学中偏差的特性,因此需要特定的方法以点亮LED装置。
电气特性 (或电特性) 中的变异大多是由顺向电流相对于顺向电压的不确定性所产生。也就是说,当我们把一个顺向电压应用于LED时,我们无法精确获得一个电流。
而光学特性中的变异则是由照度相对于向前电流的不确定性所产生。这表示即使当我们把一个设定向前电流应用于LED时,我们仍无法获得精确的照度。
其它的变异,例如:LED老化影响、LED波长转变影响或温度影响等等,可视为一个总变异量。当使用LED排列成一个平面显示器并以直截了当的方法(straightforward)驱动一排LED时,总变异量会使得影像质量难以达到最佳化。
聚积致力于发展最适合的方法及最有效的驱动IC,以支持LED显示器展现高质量影像的目标。
PrecisionDrive™技术是因应LED电气特性的变异问题的解决方案。聚积利用PrecisionDrive™核心技术为LED开发出精确恒流驱动IC。 |
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当驱动IC的输出被施以足够的电压,驱动IC的输出特性被设计成为稳定不变的。也就是说,输出的电流不会随着LED电气特性的变异、供应电压或是环境温度而改变。
由于预定的电流是经由内建的回授控制电路所特别设定,且于相当大范围电流内,电流的精确度是可以保证的。因此,驱动IC能把预定的电流传送至LED,使LED达到预期的亮度。
LED驱动IC的输出一致性与恒定性一样重要。LED驱动IC可驱动一排LED,而驱动IC间的不一致性会降低显示影像的质量。对于8信道和16信道的驱动IC而言,输出通道之间的一致性是需要被考虑的。而对量产而言,半导体制程的稳定性,也挑战着如何设计芯片之间的输出一致性。 |
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虽然,LED组件非常地可靠及耐用,然而,在某些严苛的应用上,LED的不正常行为是很至关紧要的。因此,侦测LED错误的功能是必要的。
传统上,要侦测错误需要一些额外的电路。而聚积以PrecisionDrive™技术的架构为基础,当LED点亮时,驱动IC可有效率地侦测LED的开路故障及短路故障特性。
聚积发展出一套专用算法以侦测LED错误。这些算法是为了有效探索LED内部产生的错误所特别设计的。而这些算法只需要少数的电路并且可有效的涵盖LED错误。 |
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由于磊晶的过程及杂质扩散特性的不确定性,LED厂商制造LED的特性分布范围相当大。为了使制造出来的LED控制限制在偏差内,LED厂商将LED组件用不同等级分类。当施以一个固定顺向电流,同等级内的LED在发光度上的偏差会较小。然而,典型的偏差范围仍在正负百分之十五。
聚积透过具有可编辑程序的电流增益功能和PrecisionDrive™技术 以调整电流偏差。聚积利用PrecisionDrive™技术并内建数字与模拟共享的转换器。在相同精确度下,透过改变数字码方式,可获得相对的输出电流。目前的技术已达到在1200%总动态范围内,提供256个输出电流等级。 |
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为了使LED显示器达到更逼真的影像,需要更多的色阶及更快的视觉更新速度。通常目标锁定在16位的色阶与每秒600次视觉更新率。为了达成这样积极的质量目标,产品开发人员必须在LED驱动IC外建立一个快速的控制器架构以执行PWM功能。而聚积开发了一种新的PWM架构并内建于驱动IC。这种架构大幅简化传统控制器的计算需求。这种新的架构也利用了各种的PWM演算方式,因此提供无论是色阶或更新速度的不同选择。
在多样的LED显示器应用领域中,有时候LED组件以点矩阵模块形式组装。这些LED模块被定义为智能型LED模块。聚积针对智能型LED模块开发适用的LED驱动IC。聚积以PrecisionDrive™以及PWM的技术为基础,提供了包括电流增益控制功能和像素图像信息处理的特性。前者以平衡LED光学偏差以提供整块模块一致的质量。后者透过显示系统控制器以及免除控制讯号的精密时间设计以提供简单的处理途径。 |
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在某些应用上,LED被放置在几英尺之外。LED可以被包成一束且看作一个超大像素,此称集束型LED。当使用这些集束型LED建构一个大型显示器时,为了使影像达到生动的视觉效果,长距离的高速讯号传输是必要的。
聚积开发了长距离讯号传输技术以将控制讯号传输至上百束的集束型LED。普通电缆线即可把传输速度推至10兆赫。透过可靠的传输可以指挥整群的集束型LED正确地工作。 |
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| LED技术的演进使得LED的应用延伸至显示器、背光、以及照明领域。由于因特网以及无线通讯技术的普及,手机以及手持装置应用需求大量涌出。特别是白光LED,便适用于像是手机、PDA以及数字相机。考虑到LED背光应用,电源管理是聚积专注的领域。 |
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LED照明将始于特定应用,像是字母招牌以及交通标识。由于LED的直流特性,专用的交流直流转换是必要的。
照明应用不需消耗太多电力,但是需要二十四小时运作。具明暗控制功能的稳压器 (electronic ballast) 是点亮荧光灯的重要一环,并且提供功率因素校正功能(PFC)来有效驱动荧光灯。
只有高功率的电子装置,例如 350瓦切换模式电源供应器,需要功率因素控制器以使此种装置更有效率地使用电力。然而,未来趋势将是所有电子装置,无论需要多低的功率,功率因素也必须大于0.9。为了达到如此高的功率因素,切换模式的电源供应器必须有功率因素控制器来操作电流波形,以控制电压及电流完全处于同相位状态。
聚积致力于电源转换领域,并针对电源切换转换技术上,创新开发多种电路接法、新的回授架构以及切换决定演算方法。此种技术称为LaurenBoost™。 |
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白光LED的向前电压范围约在3.20伏特且不是一个常数。为了点亮白光LED,具电流回馈功能的直流对直流转换器之驱动IC是必要的。
聚积将LED特性、转换效率、待机电流、切换噪声、电流匹配以及使用成本纳入考虑并开发出直流对直流转换器驱动IC。转换效率对电池供电装置而言至关重要,转换噪声也必须被压制。因此,新的Charge Pump 以及 Boost 技术被开发出来以掌握这两项关键因素。 |
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| 由于LED丰富色彩变化及快速反应时间的优点,使得液晶屏幕显示器使用LED作背光成为未来趋势。因此聚积将电流匹配及控制弹性纳入考虑,开发出适合LED背光使用之驱动IC。在处理LED变异,特别是色彩变异,控制是必要的。控制器必须控制同排的LED亮度一致且色彩平衡。而在空间及导热有限的环境中,电源转换也必须能提供最好的功效。为了与液晶显示控制器同步,LED快速反应时间的属性提升了影像精确度。 |
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在不久的将来,LED在照明应用上将大有可为。相较于传统的白炽灯或荧光灯光源而言,LED体积小且消耗的功率较少并且有更长的使用寿命。
考虑到成本与效能,LED将首先被使用在重点照明及装饰照明等。5-10瓦特的直流对直流转换器将会被开发及有效利用。聚积针对电源切换转换技术上,并使用各种装置及半导体制程以创新开发多种电路接法、新的回授架构以及切换决定演算方法。 |
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对于将LED使用在居家环境的照明装置上,体积小以及稳定的直流电流对于驱动LED而言是必要的。聚积基于各种电路接法、反馈架构以及切换决定演算方法,提出一个免变压器的架构。
在传统上,切换模式电源供应器是为电子装置提供必要的电压供应。然而,无论我们如何简化电路,由于大体积的变压器使得切换模式电源供应器体积看起来仍然很庞大。缩小变压器体积的唯一方式即是设计一个可工作在高频的电源供应器。
免变压器的架构是为了缩小体积的解决方案。在LED照明应用上,体积大小通常是最被关注的议题。如名字般,这是一种不需要使用变压器的电源解决方案。为了克服在LED照明应用上电源设计体积的问题,必须使用新的电路架构。目前已有几种小体积的交流对直流转换器正在开发中。 |