一种LED背光驱动升压电路EMI优化措施的分析和应用.pdfVIP

一种LED 背光驱动升压电路EMI 优化措施的分析和应用 伍强，杨伟茂，谢均委，周慧，陈科仲，秦博 四川长虹电器股份有限公司 长虹光电有限公司技术研发部，四川 绵阳 621000 ） 要：在液晶模组背光驱动的开发过程中，由于方案的多样性和模组需求的不确定性，EMI 问题已 经成为急需解决的热点和难点。实际应用时，仅依靠理论经验无法有效地解决问题，而完全依赖经验数据 又无法确保产品生产的一致性和可靠性。因此，需要通过理论与实 经验的不断论证找到低成本且易于操 作的措施来满足产品要求。本文通过分析LED 驱动升压电路电磁干扰的各种产生机理，并在其基础之上提 出一种EMI 优化措施，结合实际测试数据，给出了应用方案，提高了模组背光驱动的开发效率。 关键词：液晶模组；背光驱动；EMI；RC 吸收电路 、背光驱动升压电路介绍及EMI 分析 1. 背光驱动升压电路介绍 目前，在液晶模组LED 背光驱动的应用中，升压型DC/DC 电路因效率高、重量轻、输 出功率大等优点，多用来配合LED 驱动芯片点亮LED 负载。但是由于电路工作在开关状态， 所以会产生较大的噪声和EMI 辐射。 此类电路主要由DC/DC 控制芯片、功率开关MOS、储能电感、整流二极管、滤波电容 以及外围阻容器件构成。 背光驱动中常用升压DC/DC 电路的功能框图如图一所示。 图一 升压电路功能框图 图二给出了一个DC/DC 升压电路的典型原理图。当MOS 管Q1 导通时，电源Vin 通过 电感L 将电能转换为磁场能储存起来；当MOS 关断后，电感将储存的磁场能转换为电场能， 且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波得到平滑的直流电压。由于这 个电压是输入电源电压和电感的磁砀能转换为电能的叠加后形成的，因此输出电压高于输入 电压，实现了升压的目的，升压过程完成。通过DC/DC 控制芯片调节MOS 关断和导通的 时间，即可以实现对输出电压的控制。 D1 Vin L Vout Q1 C1 PWM C2 GND 图二 升压电路原理图 为了更准确分析电路中影响EMI 的各个要素，图三给出了DC/DC 电路主要寄生参数的 等效电路。 C1 L5 L3 D1 L4 Vin Vout L2 C2 PWM C3 C4 Q1 L1 GND 图三 升压电路等效原理图 其中， L1 、L2 、L3 、L4 为电路中PCB 走线寄生电感，L5 为储能电感。 C1 为二极管结电容，C2 为输入电容，C3 为MOS 的结电容，C4 为输出电容。 D1 为肖特基二极管。 Q1 为功率开关MOS 。 当功率开关 MOS 的栅极为高电平时，漏极和源极导通，且电平接近 0V，此时储能电 感