Ontwerp met achtergrondverlichting: cruciale details voor een verhelderende schermkwaliteit

In de wereld van LCD-schermen, of het nu gaat om een ​​informatiehelder monochroom scherm of een levendig kleurenscherm, is de achtergrondverlichting de ziel van de visuele presentatie. Rijden met tegenlicht is echter veel complexer dan simpelweg 'aanzetten voor licht'. Het negeren van ontwerpdetails kan in het beste geval leiden tot ongelijkmatige helderheid en een verminderde gebruikerservaring, of in het slechtste geval tot een kortere levensduur van het scherm. Dit artikel gaat in op de kernprincipes van het ontwerp van backlight-aansturing, waardoor ingenieurs stabiele en betrouwbare display-oplossingen kunnen bouwen.

1. Constante stroomvoorziening: de basis voor helderheidsuniformiteit

Backlight-LED's moeten worden aangedreven met een constante stroombron! Dit is van cruciaal belang voor het oplossen van het probleem van "inconsistente helderheid tussen verschillende modules onder dezelfde spanning". LED's vertonen inherent variaties in de voorwaartse spanning (Vf) (typische waarde voor één LED: 2,7-3,2 V). Bij constante spanning zullen LED's met een iets lagere Vf meer stroom trekken, wat resulteert in een hogere helderheid, terwijl LED's met een hogere Vf zwakker zullen zijn. Constante stroomregeling regelt nauwkeurig de stroom door elke LED (doorgaans 15-20 mA), waardoor uniformiteit in monochrome schermen en nauwkeurige kleurreproductie in kleurenschermen wordt gegarandeerd.

2. Timingcontrole: 'Ghosting' en 'flikkering' voorkomen

Wanneer een LCD-scherm wordt ingeschakeld of uit de slaapstand wordt gehaald, hebben de interne vloeibare kristallen een responstijd nodig en bereiken ze niet onmiddellijk een stabiele weergavestatus. Als de achtergrondverlichting onder deze omstandigheden onmiddellijk wordt geactiveerd, kunnen gebruikers chaotische "ghosting" of onstabiele flikkeringen zien. De belangrijkste ontwerpregels zijn:

Inschakelen/ontwaken: de achtergrondverlichting mag pas worden geactiveerd nadat het scherm minimaal 30 frames heeft vernieuwd en is gestabiliseerd. Dit zorgt ervoor dat gebruikers een stabiel, helder beginbeeld zien.

Uitschakelen/Slapen: Houd u strikt aan de volgorde: schakel eerst de achtergrondverlichting uit, schakel vervolgens het displaysignaal uit en schakel de stroom naar het beeldscherm uit. Als u deze volgorde omkeert, kan dit tijdens het afsluiten abnormale heldere vlekken of "ghosting"-artefacten veroorzaken.

3. Circuitontwerp en parameterberekening: balans tussen veiligheid en efficiëntie

Veel voorkomende aandrijfcircuittopologieën zijn onder meer:

Parallelle aandrijving met één LED: relatief eenvoudig ontwerp met goede redundantie (het uitvallen van één LED heeft geen invloed op het geheel). De totale stroombehoefte van de aandrijving is echter hoog (8 parallelle LED's vereisen bijvoorbeeld 120-160 mA @ 20 mA/LED).

Multi-String Series-Parallel Drive: Efficiënter, geschikt voor middelgrote tot grote LCD-schermen. Ontwerpoverwegingen:

Seriespanning: Totale spanning per LED-string = Enkele LED Vf * Nummer in serie. Voorbeeld: 8 LED's in serie vereisen een aandrijfspanning ≥ 3,2 V * 8 = 25,6 V (houd rekening met de marge).

Parallelle stroom: Totale aandrijfstroom = Stroom per string * Aantal parallelle strings. Voorbeeld: 2 strings parallel, 20mA per string, totale stroom = 20mA * 2 = 40mA.

Veiligheidsmarges: Ontwerp uitgangsspanning mag niet hoger zijn dan 36V (gemeenschappelijke extra lage veiligheidsspanning - SELV - limiet). De totale aandrijfstroom mag niet hoger zijn dan 300 mA (balansefficiëntie en componentselectie).

Conclusie

Een uitzonderlijke schermervaring begint met een nauwkeurig ontwerp van de achtergrondverlichting. Of het nu gaat om kostengevoelige monochrome schermen of visueel veeleisende kleurenschermen: een diepgaand begrip en toepassing van de principes van constante stroomaansturing, een strikte controle van de stroomsequentie, het nauwkeurig berekenen van serie-parallelle parameters en het naleven van veiligheidsnormen zijn essentiële stappen bij het creëren van hoogwaardige displayproducten met een lange levensduur. Deze ogenschijnlijk kleine "details" zijn precies de kritische factoren die de uiteindelijke kwaliteit van het beeldscherm en de gebruikerstevredenheid bepalen.

Over CNK

CNK Electronics (kortweg CNK), opgericht in Shenzhen in 2010, breidde in 2019 de toonaangevende fabriek in Longyan, Fujian uit. Het is een gespecialiseerde en innovatieve onderneming die gespecialiseerd is in het ontwerp, de ontwikkeling, de productie en de verkoop van displayproducten. CNK biedt klanten wereldwijd een volledig assortiment kosteneffectieve kleine en middelgrote displaymodules, oplossingen en diensten met uitstekende kwaliteit. Georiënteerd op technologie en hoge kwaliteit, houdt CNK duurzame ontwikkeling in stand en werkt eraan om klanten betere en stabiele diensten aan te bieden.