Dizajn podsvietenia: kritické detaily pre kvalitu osvetlenia obrazovky

Vo svete obrazoviek LCD, či už ide o čiernobielu obrazovku s prehľadom informácií alebo o žiarivú farebnú obrazovku, je podsvietenie dušou jej vizuálnej prezentácie. Jazda v protisvetle je však oveľa zložitejšia ako jednoduché „zapnutie pre svetlo“. Zanedbanie konštrukčných detailov môže viesť v najlepšom prípade k nerovnomernému jasu a zhoršenému používateľskému zážitku alebo v najhoršom prípade k skráteniu životnosti obrazovky. Tento článok sa ponorí do základných princípov dizajnu riadenia podsvietenia a umožňuje inžinierom vytvárať stabilné a spoľahlivé riešenia displeja.

1. Konštantný prúd: Základ rovnomernosti jasu

Podsvietenie LED musí byť napájané zdrojom konštantného prúdu! Toto je prvoradé pri riešení problému „nekonzistentného jasu medzi rôznymi modulmi pod rovnakým napätím“. LED diódy prirodzene vykazujú zmeny v priepustnom napätí (Vf) (typická hodnota jednej LED: 2,7-3,2V). Pri pohone konštantným napätím budú LED diódy s mierne nižším Vf odoberať viac prúdu, čo vedie k vyššiemu jasu, zatiaľ čo LED s vyšším Vf budú tlmenejšie. Riadenie konštantným prúdom presne riadi prúd cez každú LED (zvyčajne 15-20 mA), čím sa zaisťuje jednotnosť na monochromatických obrazovkách a presná reprodukcia farieb na farebných obrazovkách.

2. Kontrola časovania: Zabránenie „duchov“ a „blikania“

Keď sa obrazovka LCD zapne alebo sa prebudí z režimu spánku, jej vnútorné tekuté kryštály vyžadujú čas odozvy a nedosiahnu stabilný stav okamžite. Okamžitá aktivácia podsvietenia za týchto podmienok spôsobí, že používatelia uvidia chaotické „duchov“ alebo nestabilné blikanie. Hlavné pravidlá dizajnu sú:

Zapnutie/Prebudenie: Podsvietenie sa musí aktivovať až po obnovení displeja aspoň o 30 snímok a stabilizácii. To zaisťuje, že používatelia uvidia stabilný a jasný úvodný obraz.

Vypnutie/Spánok: Presne dodržujte postupnosť: najskôr deaktivujte podsvietenie, potom vypnite signál displeja a vypnite napájanie obrazovky displeja. Obrátenie tejto sekvencie môže spôsobiť abnormálne svetlé škvrny alebo „duchové“ artefakty počas vypínania.

3. Návrh obvodu a výpočet parametrov: Vyváženie bezpečnosti a účinnosti

Bežné topológie obvodov pohonu zahŕňajú:

Parallel Drive s jednou LED: Relatívne jednoduchý dizajn s dobrou redundanciou (porucha jednej LED neovplyvní celok). Celková požiadavka na prúd pohonu je však vysoká (napr. 8 LED diód paralelne vyžaduje 120-160 mA @ 20 mA/LED).

Viacstrunový radový paralelný pohon: Efektívnejší, vhodný pre stredné až veľké LCD obrazovky. Úvahy o dizajne:

Napätie série: Celkové napätie na reťazec LED = Jedna LED Vf * Počet v sérii. Príklad: 8 LED diód v sérii vyžaduje napätie pohonu ≥ 3,2 V * 8 = 25,6 V (vezmite do úvahy rezervu).

Paralelný prúd: Celkový prúd meniča = prúd na reťazec * Počet paralelných reťazcov. Príklad: 2 reťazce paralelne, 20 mA na reťazec, celkový prúd = 20 mA * 2 = 40 mA.

Bezpečnostné rezervy: Konštrukčné výstupné napätie nesmie prekročiť 36V (bežné bezpečnostné extra nízke napätie - SELV - limit). Celkový prúd pohonu by nemal presiahnuť 300 mA (účinnosť vyváženia a výber komponentov).

Záver

Výnimočný zážitok z obrazovky sa začína precíznym dizajnom podsvietenia. Či už ide o monochromatické obrazovky citlivé na náklady alebo vizuálne náročné farebné obrazovky, hlboké pochopenie a uplatňovanie princípov riadenia s konštantným prúdom, prísne riadenie sekvencie napájania, presný výpočet sériovo-paralelných parametrov a dodržiavanie bezpečnostných noriem sú základnými krokmi k vytvoreniu vysokokvalitných zobrazovacích produktov s dlhou životnosťou. Tieto zdanlivo drobné „detaily“ sú presne tými kritickými faktormi, ktoré určujú konečnú kvalitu obrazovky a spokojnosť používateľov.

O CNK

Spoločnosť CNK Electronics (v skratke CNK) bola založená v roku 2010 v Shenzhene a v roku 2019 rozšírila poprednú svetovú továreň v Longyan, Fujian. Ide o špecializovaný a inovatívny podnik špecializujúci sa na dizajn, vývoj, výrobu a predaj zobrazovacích produktov. CNK poskytuje zákazníkom celý rad cenovo výhodných malých a stredne veľkých zobrazovacích modulov, riešení a služieb vo vynikajúcej kvalite na celom svete. CNK, ktorá sa orientuje na technológiu a vysokú kvalitu, udržiava udržateľný rozvoj, pracuje na tom, aby zákazníkom ponúkala lepšie a stabilnejšie služby.