मदरबोर्ड पर एलसीडी स्क्रीन पीएमडब्ल्यू डिमिंग कैसे लागू करें

      पीडब्लूएम (पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन) एलसीडी स्क्रीन के लिए डिमिंग बैकलाइट स्रोत के कर्तव्य चक्र को समायोजित करके चमक नियंत्रण के लिए एक सामान्य समाधान है। इस पद्धति का मूल इस सिग्नल चक्र के अनुसार चालू और बंद करने के लिए बैकलाइट सर्किट (आमतौर पर एक एलईडी बैकलाइट) को ड्राइविंग करते हुए, मदरबोर्ड पर एक विशिष्ट आवृत्ति और कर्तव्य चक्र के साथ एक पीडब्लूएम सिग्नल उत्पन्न करना है। यह विधि चिकनी चमक समायोजन को प्राप्त करने के लिए मानव आंखों की दृष्टि की दृढ़ता का उपयोग करती है। शेन्ज़ेन होंगजिया प्रौद्योगिकी इंजीनियरों, आर एंड डी अनुभव के वर्षों पर ड्राइंग, अपने इंजीनियरों के संदर्भ के लिए निम्नलिखित डिजाइन विचारों की पेशकश करें:

A. PMW डिमिंग के मूल सिद्धांत

लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (LCD) स्वयं प्रकाश का उत्सर्जन नहीं करते हैं; इसके बजाय, वे प्रकाश प्रदान करने के लिए एक बैकलाइट स्रोत (ज्यादातर एलईडी) पर भरोसा करते हैं। पीडब्लूएम डिमिंग बैकलाइट के अनुपात को नियंत्रित करके औसत चमक को समायोजित करता है और बंद समय (ड्यूटी चक्र):

· जब PWM ड्यूटी चक्र 100%होता है, तो बैकलाइट हमेशा होती है, अधिकतम चमक प्राप्त करती है।

· जैसे -जैसे कर्तव्य चक्र कम होता जाता है, बैकलाइट चक्र के केवल हिस्से के लिए होता है, जिसके परिणामस्वरूप औसत चमक में इसी कमी होती है।

· मानव आंख उच्च आवृत्ति झिलमिलाहट (आमतौर पर> 200Hz) को दृष्टि की दृढ़ता (लगभग 24 फ्रेम प्रति सेकंड) के कारण नहीं देख सकती है, इस प्रकार चिकनी डिमिंग प्राप्त होती है।

बी। मदरबोर्ड पीडब्लूएम सिग्नल जनरेशन

मदरबोर्ड को एक स्थिर और समायोज्य PWM सिग्नल प्रदान करना चाहिए, जिसे आमतौर पर एक मुख्य नियंत्रण चिप (जैसे MCU, SOC, या समर्पित बैकलाइट कंट्रोलर) द्वारा लागू किया जाता है। विशिष्ट चरण इस प्रकार हैं:

1। मुख्य नियंत्रण चिप चयन

· एकीकृत PWM नियंत्रकों के साथ MCUS/SOCS: इनमें एआरएम कॉर्टेक्स-एम श्रृंखला (STM32), मोबाइल फोन एक्सेस पॉइंट (जैसे क्वालकॉम स्नैपड्रैगन), और टीवी कंट्रोलर (जैसे कि मीडियाटेक एमटीके) शामिल हैं। इन MCUS/SOC में एक एकीकृत PWM जनरेटर मॉड्यूल है, जो आवृत्ति, कर्तव्य चक्र और ध्रुवीयता जैसे मापदंडों के सॉफ़्टवेयर कॉन्फ़िगरेशन की अनुमति देता है।

समर्पित बैकलाइट ड्राइवर आईसी: यदि मदरबोर्ड को केवल बैकलाइट ड्राइव करने की आवश्यकता है, तो एकीकृत पीडब्लूएम नियंत्रण (जैसे कि TI का TPS61088 या NXP का PCA9685) के साथ एक बैकलाइट ड्राइवर IC सर्किट डिजाइन को सरल बना सकता है।

2। पीडब्लूएम पैरामीटर कॉन्फ़िगरेशन

आवृत्ति चयन: चमक चिकनाई और हस्तक्षेप के बीच एक संतुलन होना चाहिए। एक आवृत्ति जो बहुत कम है (<200Hz) दृश्यमान झिलमिलाहट का कारण बन सकती है; एक आवृत्ति जो बहुत अधिक है (> 20kHz) स्विचिंग लॉस को बढ़ा सकती है और संभावित रूप से ऑडियो सर्किट के साथ हस्तक्षेप कर सकती है। सामान्य रेंज: 100Hz-20kHz (टीवीएस/मॉनिटर आमतौर पर 1-10kHz का उपयोग करते हैं, और मोबाइल फोन आमतौर पर 200Hz-1kHz का उपयोग करते हैं)।

ड्यूटी साइकिल रेंज: आमतौर पर, 0% -100% 0 से अधिकतम चमक से मेल खाती है। यह कम ड्यूटी चक्रों में चमक से बचने के लिए बैकलाइट ड्राइवर सर्किट की रैखिकता से मेल खाना चाहिए।

रिज़ॉल्यूशन: ड्यूटी साइकिल समायोजन सटीकता (जैसे, 8-बिट → 256 स्तर, 10-बिट → 1024 स्तर) की डिग्री, जो चमक समायोजन की सुंदरता निर्धारित करता है (मोबाइल फोन/टीवी को आमतौर पर ≥8 बिट्स की आवश्यकता होती है)।

C. बैकलाइट ड्राइवर सर्किट को PWM सिग्नल ट्रांसमिशन

मदरबोर्ड द्वारा उत्पन्न पीडब्लूएम सिग्नल को वायर्ड कनेक्शन के माध्यम से बैकलाइट ड्राइवर बोर्ड (या बैकलाइट सर्किट को सीधे मदरबोर्ड पर एकीकृत) में प्रेषित किया जाना चाहिए। निम्नलिखित मुद्दों पर विचार किया जाना चाहिए:

1। संकेत अखंडता

· शॉर्ट-डिस्टेंस ट्रांसमिशन (जैसे, मदरबोर्ड और बैकलाइट बोर्ड आसन्न हैं): मानक पीसीबी निशान (प्रतिबाधा नियंत्रण की आवश्यकता नहीं है) का उपयोग करें, लेकिन क्रॉसस्टॉक को रोकने के लिए उच्च-आवृत्ति संकेतों (जैसे एलवीडी और ईडीपी) के समानांतर चलने से बचें।

· लंबी दूरी के ट्रांसमिशन (जैसे, लैपटॉप स्क्रीन केबल): परिरक्षित केबल (जैसे समाक्षीय केबल) या डिफरेंशियल केबल (जैसे LVD) का उपयोग करें, और PWM सिग्नल क्षीणन या विरूपण से बचने के लिए ट्रेस लंबाई को कम करें।

2। स्तर का मिलान

मदरबोर्ड (जैसे, 3.3V CMOS) द्वारा PWM स्तर का आउटपुट बैकलाइट ड्राइवर IC के इनपुट स्तर के साथ संगत होना चाहिए। यदि ड्राइवर आईसी 5V द्वारा संचालित है, तो स्तर रूपांतरण की आवश्यकता हो सकती है (जैसे, 74LVC श्रृंखला लॉजिक चिप का उपयोग करके)।

3। अलगाव संरक्षण

यदि बैकलाइट सर्किट और मदरबोर्ड के बीच एक उच्च वोल्टेज होता है (उदाहरण के लिए, कोल्ड कैथोड फ्लोरोसेंट लैंप (CCFLs) को उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है, जबकि एलईडी बैकलाइट्स ज्यादातर कम वोल्टेज होते हैं), एक ऑप्टोकॉपर (जैसे कि एचसीपीएल -0723) का उपयोग ग्राउंड लूप को अलग करने के लिए किया जाना चाहिए और इंटरफ्रिनिंग से हाई-वोल्टेज को रोकने के लिए किया जाना चाहिए।

डी। बैकलाइट ड्राइवर सर्किट डिजाइन (पीडब्लूएम सिग्नल आउटपुट चरण)

PWM सिग्नल को ड्राइवर सर्किट द्वारा एलईडी द्वारा आवश्यक वर्तमान/वोल्टेज में परिवर्तित किया जाना चाहिए। मुख्य फ़ंक्शन पीडब्लूएम ड्यूटी चक्र को एलईडी के औसत वर्तमान में परिवर्तित करना है। एक विशिष्ट सर्किट में निम्नलिखित घटकों के साथ एक निरंतर वर्तमान ड्राइव + पीडब्लूएम मॉड्यूलेशन आर्किटेक्चर शामिल है:

1। बूस्ट/हिरन कनवर्टर

एलईडी बैकलाइट्स को एक स्थिर वर्तमान (जैसे, 350mA से 2A प्रति स्ट्रिंग) की आवश्यकता होती है। मदरबोर्ड बिजली की आपूर्ति आमतौर पर 5V/12V होती है, जिसके लिए वोल्टेज को समायोजित करने के लिए DC-DC कनवर्टर की आवश्यकता होती है:

बूस्ट सर्किट: जब श्रृंखला में एलईडी का कुल वोल्टेज मदरबोर्ड पावर सप्लाई वोल्टेज से अधिक हो जाता है (जैसे, जब कई एलईडी श्रृंखला में जुड़े होते हैं), तो एक बूस्ट चिप (जैसे कि टीआई टीपीएस 61020) का उपयोग किया जाता है।

बक सर्किट: जब एलईडी वोल्टेज मदरबोर्ड सप्लाई वोल्टेज (जैसे, कम-वोल्टेज एलईडी का एक एकल स्ट्रिंग) से कम होता है, तो एक स्टेप-डाउन आईसी (जैसे कि Ti TPS5430) का उपयोग किया जाता है।

2। पीडब्लूएम मॉड्यूलेशन मॉड्यूल

ड्राइवर आईसी को मदरबोर्ड पीडब्लूएम सिग्नल प्राप्त करने और अपने कर्तव्य चक्र के आधार पर आउटपुट करंट को समायोजित करने की आवश्यकता है। सामान्य समाधान:

एकीकृत पीडब्लूएम नियंत्रण के साथ ड्राइवर आईसीएस: जैसे कि मैक्सिम MAX16834 और NXP PCA9685, जिसमें एक एकीकृत PWM तुलनित्र है जो सीधे मदरबोर्ड PWM सिग्नल को एलईडी वर्तमान मॉड्यूलेशन में परिवर्तित करता है (कोई अतिरिक्त घटक आवश्यक नहीं)।

असतत समाधान: ट्रांजिस्टर/MOSFETs (जैसे, एक MOSFET का उपयोग करके एक इलेक्ट्रॉनिक स्विच के रूप में एक PWM स्विचिंग सर्किट का निर्माण करें, PWM सिग्नल के साथ/बंद को नियंत्रित करता है, जिससे औसत एलईडी करंट को समायोजित किया जाता है)।

3। वर्तमान नमूना और प्रतिक्रिया (निरंतर वर्तमान नियंत्रण)

स्थिर चमक सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी करंट को सैंपल किया जाना चाहिए और निरंतर वर्तमान विनियमन के लिए ड्राइवर आईसी को वापस खिलाया जाना चाहिए:

एक नमूना अवरोधक (जैसे, 0.1 of से 1 the) एलईडी सर्किट के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, और नमूना वोल्टेज को एक ओपी एएमपी (जैसे, टीआई INA219) द्वारा प्रवर्धित किया जाता है।

ड्राइवर आईसी एक संदर्भ वोल्टेज के साथ नमूना वोल्टेज की तुलना करता है और एक निरंतर वर्तमान को बनाए रखने के लिए पीडब्लूएम ड्यूटी चक्र या स्विच के ऑन-प्रतिरोध को समायोजित करता है (तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण एलईडी चमक को रोकने के लिए)।

एफ। प्रमुख पैरामीटर और विचार

1। आवृत्ति हस्तक्षेप: विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) और स्क्रीन विरूपण को रोकने के लिए पीडब्लूएम आवृत्ति को डिस्प्ले सिग्नल (जैसे, एलवीडीएस के 75MHz-150MHz) की पिक्सेल घड़ी से बचना चाहिए। उच्च-आवृत्ति शोर को आरसी फिल्टर (जैसे, पीडब्ल्यूएम सिग्नल लाइन के साथ समानांतर में एक 100pf संधारित्र को जोड़कर) जोड़कर फ़िल्टर किया जा सकता है।

2। मल्टी-चैनल डिमिंग: यदि स्वतंत्र आरजीबी डिमिंग की आवश्यकता होती है (जैसे, उच्च-अंत मॉनिटर के लिए), तो मदरबोर्ड को एक व्यापक रंग सरगम ​​और अधिक से अधिक रंग सटीकता को प्राप्त करने के लिए क्रमशः लाल, हरे और हरे और नीले एलईडी बैकलाइट को नियंत्रित करने के लिए तीन स्वतंत्र पीडब्लूएम संकेतों का उत्पादन करना चाहिए।

3। सॉफ्ट स्टार्ट एंड प्रोटेक्शन: ड्राइवर सर्किट में एक सॉफ्ट स्टार्ट फ़ंक्शन होना चाहिए (स्टार्टअप के दौरान तात्कालिक वर्तमान वृद्धि से बचने के लिए) और एकीकृत ओवरक्रेन्ट प्रोटेक्शन (OCP), ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन (OVP), और ओवरटेम्परेचर प्रोटेक्शन (OTP) LEDs या ड्राइवर IC को नुकसान को रोकने के लिए।

      शेन्ज़ेन होंगजिया प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास, उत्पादन और बिक्री 1.14-इंच से 12.1-इंच डिस्प्ले और टच स्क्रीन का समर्थन करने में माहिर है। हमारे पास 3,000 वर्ग मीटर का साफ कमरा, तीन पूरी तरह से स्वचालित उत्पादन लाइनें और 12 साल के उद्योग के अनुभव हैं। हमारे पास अनुभवी इंजीनियरों की एक टीम है जो उत्पादों को डिजाइन करते समय ग्राहकों को सलाह प्रदान कर सकते हैं, जिससे मदरबोर्ड पीडब्लूएम के डिजाइन को सरल बनाया जा सकता है। हमारे पास विभिन्न आकारों के प्रदर्शन हैं जो सभी पीडब्लूएम डिमिंग का समर्थन करते हैं। पूछताछ के लिए हमें ईमेल करने के लिए ग्राहकों का स्वागत है।