Design della retroilluminazione: dettagli critici per l'illuminazione della qualità dello schermo

Nel mondo degli schermi LCD, che si tratti di uno schermo monocromatico con informazioni chiare o di uno schermo a colori vivaci, la retroilluminazione è l'anima della presentazione visiva. Tuttavia, la guida in controluce è molto più complessa del semplice "accendere la luce". Trascurare i dettagli di progettazione può portare a una luminosità non uniforme e a un'esperienza utente ridotta nella migliore delle ipotesi o a una durata di vita ridotta dello schermo nel peggiore dei casi. Questo articolo approfondisce i principi fondamentali della progettazione della retroilluminazione, consentendo agli ingegneri di creare soluzioni di visualizzazione stabili e affidabili.

1. Guida a corrente costante: il fondamento dell'uniformità della luminosità

I LED di retroilluminazione devono essere pilotati con una fonte di corrente costante! Questo è fondamentale per risolvere il problema della "luminosità incoerente tra diversi moduli sotto la stessa tensione". I LED mostrano intrinsecamente variazioni nella tensione diretta (Vf) (valore tipico di un singolo LED: 2,7-3,2 V). Con un pilotaggio a tensione costante, i LED con una Vf leggermente inferiore assorbiranno più corrente, risultando in una maggiore luminosità, mentre quelli con una Vf più elevata saranno più fiochi. Il pilotaggio a corrente costante controlla con precisione la corrente attraverso ciascun LED (tipicamente 15-20 mA), garantendo uniformità negli schermi monocromatici e riproduzione accurata dei colori negli schermi a colori.

2. Controllo del tempo: prevenzione di "ghosting" e "sfarfallio"

Quando uno schermo LCD si accende o si riattiva dalla modalità di sospensione, i suoi cristalli liquidi interni richiedono tempo di risposta e non raggiungono immediatamente uno stato di visualizzazione stabile. L'attivazione istantanea della retroilluminazione in queste condizioni fa sì che gli utenti vedano un "ghosting" caotico o uno sfarfallio instabile. Le principali regole di progettazione sono:

Accensione/Riattivazione: la retroilluminazione deve essere attivata solo dopo che il display ha aggiornato almeno 30 fotogrammi e si è stabilizzato. Ciò garantisce che gli utenti vedano un'immagine iniziale stabile e chiara.

Spegnimento/Sospensione: attenersi rigorosamente alla sequenza: prima disattivare la retroilluminazione, quindi disattivare il segnale del display e interrompere l'alimentazione allo schermo del display. L'inversione di questa sequenza può causare macchie luminose anomale o artefatti "ghosting" durante lo spegnimento.

3. Progettazione del circuito e calcolo dei parametri: bilanciamento tra sicurezza ed efficienza

Le topologie comuni dei circuiti di azionamento includono:

Unità parallela a LED singolo: design relativamente semplice con buona ridondanza (il guasto di un LED non influisce sull'insieme). Tuttavia, la richiesta di corrente totale dell'azionamento è elevata (ad esempio, 8 LED in parallelo richiedono 120-160 mA a 20 mA/LED).

Unità parallela in serie multistringa: più efficiente, adatta per schermi LCD di medie e grandi dimensioni. Considerazioni sulla progettazione:

Tensione in serie: tensione totale per stringa LED = LED singolo Vf * Numero in serie. Esempio: 8 LED in serie richiedono una tensione di pilotaggio ≥ 3,2 V * 8 = 25,6 V (considerare il margine).

Corrente parallela: Corrente totale del convertitore = Corrente per stringa * Numero di stringhe parallele. Esempio: 2 stringhe in parallelo, 20 mA per stringa, corrente totale = 20 mA * 2 = 40 mA.

Margini di sicurezza: progettare la tensione di uscita in modo che non superi 36 V (limite di bassissima tensione di sicurezza comune - SELV). La corrente totale di pilotaggio non deve superare i 300 mA (efficienza di bilanciamento e selezione dei componenti).

Conclusione

Un'esperienza eccezionale sullo schermo di visualizzazione inizia con un design preciso della retroilluminazione. Che si tratti di schermi monocromatici sensibili ai costi o di schermi a colori visivamente impegnativi, comprendere a fondo e applicare i principi di guida della corrente costante, controllare rigorosamente la sequenza di potenza, calcolare accuratamente i parametri serie-parallelo e aderire agli standard di sicurezza sono passaggi essenziali per creare prodotti di visualizzazione di alta qualità e di lunga durata. Questi "dettagli" apparentemente minori sono proprio i fattori critici che determinano la qualità finale dello schermo e la soddisfazione dell'utente.

A proposito di CNK

Fondata a Shenzhen nel 2010, CNK Electronics (CNK in breve) ha ampliato la fabbrica leader a livello mondiale a Longyan, Fujian nel 2019. È un'impresa specializzata e innovativa specializzata nella progettazione, sviluppo, produzione e vendita di prodotti di visualizzazione. CNK offre ai clienti una gamma completa di moduli display, soluzioni e servizi convenienti di piccole e medie dimensioni con una qualità eccellente in tutto il mondo. Orientata alla tecnologia e all'alta qualità, CNK mantiene lo sviluppo sostenibile, lavora per offrire ai clienti servizi migliori e stabili.