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一场成功的演唱会不仅需要歌手或乐团运用音乐、歌声触动观众情感，还需要舞台灯光色彩的变化营造气氛、融入情境，因此优质舞台灯具在大型展演活动中不可或缺。优质舞台灯具必须在调光过程中不闪烁、调光柔和平顺以及具有多阶颜色变化。这些要求归纳成为舞台灯具厂商测试LED驱动芯片的标准：低灰调光不闪烁、调光线性度佳以及16-Bit调光分辨率。本文将说明聚积科技LED驱动架构SIMO以及SIMO架构的LED驱动芯片MBI6673如何满足舞台灯厂商的三个测试标准。

LED驱动架构SIMO
简单来说，MBI6673的SIMO架构是：使用单颗降压控制驱动芯片、单电感组成的单一组降压控制电路给予红(R)、绿(G)、蓝(B)、白(W)色LED灯启动电压，接着再利用四组并列调光(Shunt-dimming)控制通道对红绿蓝白色LED灯做个别调光，如图1所示。

图1. MBI6673 SIMO架构

满足舞台灯厂商的三个测试标准
一、低灰调光不闪烁
低灰调光较容易发生闪烁的原因在于当调光频率越来越高，通常大于5kHz以上，在低占空比调光讯号的导通时间内，涵盖不到一个完整的电感电流，这时调光讯号导通时间可能涵盖电感电流波峰和波谷，因此瞬间流过LED灯的电感电流即忽大忽小，造成闪烁现象。SIMO架构的MBI6673同步输入调光讯号和工作频率，每次调光讯号发送至驱动芯片时，导通时间必定涵盖到电感电流的波峰，因此MBI6673在低灰调光时不闪烁。

二、调光线性度佳
LED驱动芯片的调光线性度优良才能产生柔和平顺的灯光。首先说明起灰时间跟调光线性度的关系。起灰时间指的是在固定调光讯号频率下，LED驱动芯片导通调光讯号以点亮LED灯的时间；起灰时间越早，可调光的灰阶分得越细，举例来说：在调光频率4 kHz条件下，MBI6673的起灰时间为50ns，此时MBI6673工作频率为56 kHz (周期为17.6μs)，则可调光灰阶有352阶(352T)；由此可知，从0%至100%亮度有352阶的灰阶，表示MBI6673调亮度十分线性。MBI6673起灰时间为50ns，是业界反应速度最快，也是调光线性度最佳的LED驱动芯片。

三、调光分辨率为16-Bit
16-Bit调光分辨率，意指舞台灯具必须混合出非常多种颜色。我们需了解那些物理因素对调光分辨率影响重大：LED驱动芯片响应调光讯号的延迟时间(t_PD)决定了最大调光分辨率、电感电流的上升时间(t_R)与下降时间(t_F)限制了调光分辨率。提升调光分辨率的关键在于降低后述两个时间在调光讯号周期所占的比例，包含：LED电流从零爬升至目标电流值所需时间(t_R)以及LED电流从目标电流值下降到零所需时间(t_F)；比例越低，调光分辨率越高。

图2. 调光延迟时间(t_PD)、上升时间(t_R)与下降时间(t_F)的时序图

在LED开关式驱动芯片，调光方式有三种：1) PWM并列MOSFET(以下简称MOS)调光、2) PWM串行MOS调光、3)PWM主开关MOS调光。在固定调光频率以及工作频率条件下，依照可达到的调光深度排名，依序是：1) > 2) > 3)。调光深度最佳的方式：PWM并列MOS调光，其利用MOS非常快速的导通时间以及关闭时间，大幅降低t_R、t_F。MBI6673采用四个PWM并列调光通道，对红、绿、蓝、白色做快速且独立调光，如图3所示，因此可以将限制调光分辨率因素t_R、t_F的影响降到最低；此外，借着聚积科技杰出研发能力，大幅改善调光电路反应速度，缩短t_PD许多；因此，MBI6673调光分辨率非常容易达到16-Bit。

图3. PWM并列MOS调光的t_PD、t_R、t_F时序图

SIMO架构MBI6673轻松跨越舞台灯客户测试门坎：低灰调光不闪烁、优异的调光线性度以及16-Bit调光分辨率。此外，MBI6673利用单颗MBI6673、单电感组成降压型控制电路以及四个并列调光控制通道，独立控制红、绿、蓝、白四色LED灯，协助客户节省三个驱动芯片、三个电感、三个二极管以及三个MOS，大幅优化成本结构、简化印刷电路板设计。若您的需求是卓越表现、成本优化和精简印刷电路板设计，LED舞台灯驱动芯片MBI6673绝对是最佳选择。