超薄侧光式LED液晶电视背光源设计与驱动电源硬件实现

摘要

LED背光源是国际、国内刚刚起步的一种新技术,本文首先从目前最主流侧光式LED背光源入手,研究此类背光源的设计方法,以便最大限度地与目前主流市场接轨,适应市场的需求,摆脱当前此项新技术、材料全部依赖进口的现状,并结合自身的需求对LED驱动电源进行了设计,实现LED恒流稳定工作。
　　 论文阐述了液晶电视背光源的发展趋势及LED背光源在国际、国内的发展现状,讨论了LED背光源较CCFL,背光源的技术优势,给出了侧光式LED背光模组的组成与导光板网点设计方法,论述了课题所必备的光学、热学、电学等理论。此外本文中关于侧光式LED背光源的设计研究,并不是停留在理论阶段的纯粹的学术研究,而是将重点放在实际产品设计上。
　　 本文通过采用O2公司的一款恒压驱动芯片OZ9986来实现恒流,并建立LED背光源的驱动模型,探索在研发侧光式LED背光源驱动过程中所遇到的问题和需要解决的关键技术,为侧光式超薄LED背光的液晶电视的研究做出了探索性和实验性的工作。本论文实现电源电路与驱动电路相结合,最终完成26英寸侧光式LED背光源液晶电视的电源驱动电路的制作。
　　 论文完成了侧光式LED背光模组的光学设计,结合对LCD屏、光学膜片及温度等影响因素的研究分析,实现了26英寸侧光式LED背光液晶电视的搭建,将此背光模组经过EMC测试、加速老化试验、光学测试等试验后,试验结果证实了LED液晶电视具有亮度均匀性好、功耗低、超薄等优点。
　　 实验表明,本论文的理论推导和样机的建立过程为中大尺寸侧光式LED背光源的进一步研究和推广奠定了基础。

目录

文摘

英文文摘

1 前言

1.1 课题的研究背景

1.2 LED背光源的介绍

1.2.1 白光LED的技术概况

1.2.2 LED背光较普通背光源的技术优势

1.2.3 LED背光面临的挑战

1.3 LED背光模组研究

1.3.1 直下式结构

1.3.2 侧光式结构

1.4 侧光式LED背光模组简介

1.5 本章小结

2 侧光式LED背光模组设计

2.1 LED的选型与灯条设计

2.1.1 LED光通量的计算

2.1.2 LED主要参数与特性

2.1.3 侧光式背光源light bar设计

2.2 侧光式LED背光源光学膜材特性

2.2.1 导光板

2.2.2 反射片

2.2.3 扩散片

2.2.4 棱镜片

2.2.5 DBEF

2.3 侧光式LED背光模组光学设计

2.4 侧光式IrED背光模组光学计算

2.4.1 背光模组的尺寸

2.4.2 背光模组光学估算

2.4.3 导光板光学建模及仿真

2.5 本章小结

3 开关电源的原理

3.1 开关电源的组成

3.2 开关电源的拓扑结构

3.2.1 Buck变换器

3.2.2 Boost变换器

3.2.3 正激变换器

3.2.4 反激变换器

3.2.5 反激变换器的工作模式

3.3 开关电源的调制方式

3.3.1 PWM调制方式

3.3.2 PFM调制方式

3.3.3 PSM调制方式

3.4 开关电源的控制模式

3.4.1 电压控制模式

3.4.2 电流控制模式

3.5 本章小结

4 LED驱动器的分类和解决方案

4.1 白光LED驱动技术分类

4.1.1 两种常用的驱动方法

4.2 侧光式LED背光源电源设计

4.2.1 本系统电源电路的组成与整体架构

4.2.2 电源EMC部分设计

4.2.3 开关电源部分设计

4.3 基于NCP1271的保护电路

4.4 驱动电路原理介绍

4.4.1 驱动部分恒流控制的原理

4.5 本章小结

5 系统的测试平台与测试结果

5.1 液晶电视光色性能参数测试内容

5.1.1 对比度

5.1.2 亮度均匀性

5.2 光学测试方法

5.2.1 光特性测试系统

5.2.2 测试条件

5.2.3 测试结果

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 侧光式LED液晶电视展望

参考文献

致谢

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