近幾年來，為了大量減少所需電流阱和電流源的數(shù)量，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)大型LED矩陣時(shí)，采用了時(shí)分復(fù)用架構(gòu)。該架構(gòu)能大大減少帶有大型LED陣列的終端產(chǎn)品(如智能商業(yè)照明以及RGB招牌)中電子線路的尺寸和成本。

　　然而，當(dāng)LED需要高電流時(shí)，因?yàn)樗⑿侣实脑蚴沟迷撛O(shè)計(jì)比較難付諸實(shí)踐。當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的LED同時(shí)點(diǎn)亮?xí)r，LED驅(qū)動(dòng)需要使得電流在LED矩陣中得到均勻分流。這樣的結(jié)果是，設(shè)計(jì)人員們發(fā)現(xiàn)使用傳統(tǒng)LED驅(qū)動(dòng)器芯片時(shí)，高電流輸出(產(chǎn)生高亮度)與高效能、低成本、小尺寸很難同時(shí)兼得(“刷新率”的釋義見下文)。

　　有趣的是，傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)芯片能驅(qū)動(dòng)大量矩陣排列的LED。但仔細(xì)閱讀規(guī)格書我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)：矩陣排列中電流阱/電流源的恒定電流基本保持在l0-40mA;只有少數(shù)幾個(gè)電流阱/電流源的恒定電流能達(dá)到150mA。

圖1 LED時(shí)分復(fù)用方法的操作。

　　實(shí)際上，對(duì)許多大型顯示應(yīng)用來說，150mA的電流就足夠了。但時(shí)分復(fù)用架構(gòu)中的刷新率意味著LED的有效峰值電流一般都是芯片標(biāo)稱峰值電流的一半或三分之一。

　　本文通過并不為大家所熟知的電視背光LED驅(qū)動(dòng)芯片描述了該問題的解決方案?？焖僭鲩L的LED電視市場孕育出了新一代復(fù)雜、高效的大電流驅(qū)動(dòng)芯片。本文將深入研究時(shí)分復(fù)用方法的具體操作，并展示背光驅(qū)動(dòng)芯片能在多大程度上滿足大型照明系統(tǒng)和標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的要求。

圖2時(shí)分復(fù)用控制方案。

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　　時(shí)分復(fù)用矩陣的基本操作

　　時(shí)分復(fù)用是驅(qū)動(dòng)LED矩陣的一種技術(shù)，使用該技術(shù)時(shí)，無需每顆LED都搭配一個(gè)電流源。圖1展示了時(shí)分復(fù)用方法的運(yùn)作。為了控制LED Dl，Source.1需要一個(gè)高于LED最大正向電壓(VF)的電壓;同時(shí)，Sink.1必須和一個(gè)電阻或其他類型的電流阱相連接，為LED帶來電流。LED D5同樣通過Source.2和Sink.2得到控制。

　　目前為止都很簡單。但是，如果Dl和D5需要同時(shí)被點(diǎn)亮該怎么辦?如果Sink.l/Sink.2與Source.l/Source.2

　　同時(shí)打開，那么D2和D4也會(huì)被點(diǎn)亮。為了解決這個(gè)問題，我們必須引入時(shí)分復(fù)用的概念。驅(qū)動(dòng)器不會(huì)持續(xù)打開Source.1、Source.2、Sink.l和Sink.2，而是復(fù)用Source.1/Sink.l和Source.2/Sink.2.

　　當(dāng)LED Dl和D5的閃爍頻率等于或高于50Hz時(shí)，人眼看到的將是持續(xù)的燈光。這種時(shí)分復(fù)用技術(shù)使用超過50Hz的刷新率，因此Dl和D5能在D2和D4不亮的情況下被點(diǎn)亮。

　　當(dāng)然，該方法也有一個(gè)缺點(diǎn)：時(shí)分復(fù)用及刷新率減少了通過LED的電流總量。換句話說，給定的矩陣刷新率在作用給定的LED矩陣時(shí)，在LED上只有一半有效工作周期：在電流阱設(shè)定電流為lOOmA時(shí)，通過每一個(gè)LED的有效恒定電流為50mA。

　　似乎有一個(gè)明顯的方法可以解決這個(gè)問題：將Sink.1和Sink.2的電流量增加一倍至200mA，使通過LED的恒

　　定電流達(dá)到lOOmA。不幸的是，200mA的輸出電流已經(jīng)超過當(dāng)今市場上傳統(tǒng)LED驅(qū)動(dòng)芯片的驅(qū)動(dòng)能力。