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一种直下式LED背光源的设计方案

来源:    作者:     发布时间:2015-05-01 14:01:11     点击数:

图2 LED 灯组

  由于背光源是一种均匀的面光源,采用LED作为发光器件,就必须计算好LED之间的距离,即图2中表示出的d ,这样才能够更有效地混光、混色,不产生光斑。本设计是采用RBG三颗LED灯,呈三角形分布,d1=6mm,对于47in的背光源,共使用了1,008个这样的单元,以42×24矩阵。

  根据色温和亮度的计算,设计LED的电流为红色23mA、绿色55mA、蓝色40mA.每个单元进行单独驱动,采用恒流驱动方式,驱动芯片采用德州仪器(T1)的TLC5941。

 功率电感 由原理图3可以看出,电源电路给TCL5941芯片提供电源的同时给LED灯组提供点亮电压。控制信号给TCL5941提供控制信号,TCL5941根据接收到的控制信号的要求对LED的亮度进行控制。

图3 驱动电路原理图

 具体的电路图如图4、5、6所示,这里需要说明的是,所有的图纸都是用Altium Designer6软件绘制。

图4 电源电路图

图5 TCL5941电路图

图6 控制电路图

  3 、制 作

  电路板安装在背光源的铝背板上,安装情况如图7所示。在电路板上铺上底反板,底反板的颜色为白色,有利于反光。

图7 电路板的整体安装

  连接器是LED用来和背面的电路板进行电路连接的,它的管脚根据LED单元来确定。电路板的材料可以根据散热要求制定,为了更好的散热,图中电路饭采用的是铝基电路板,电路板的形状根据安装要求没计,颜色采用白色,利于LED混光。

  在电路板上面覆盖光学膜材,再固定上框架。其中电路芯片一部分在LED灯的电路板边缘,一部分左背板的后面。电路板上的连接器用来与外面的驱动芯片相连。具体结构如图8的结构剖面图所示。

图8 背光源的整体结构图

  4 、结果与测试

  LED点亮后得到了高亮度、效果好的一个背光原,效果实拍对比如图9所示。

图9 (左)点亮的背光源,(右)未点亮的背光源。

  加上液晶屏之后与CCFL背光源的测试效果如图10所示。

图10 (左)LED 背光源,(右)CCFL背光源。

  采用9点测试,测试仪器为BM-7.如图11、表1、图12所示。

图11 9点测试。

表1 背光源光学测试结果

图12 通过液晶屏的色彩还原性测试结果。1

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