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品佳集團力推3D TV 智能背光控制方案

 2011-07-20
自從3D電影《阿凡達》全球熱映以來,人們見識了3D給人帶來強烈的視覺逼真效果,因而現在全球也掀起了3D熱。而據一家國際調查公司-DisplaySearch最新3D顯示器市場與技術分析報告顯示,預估2018年立體3D顯示器市場將成長到1.96億台,產值將達220億美元,因而未來3D市場的前景還是非常廣闊的。而3D LED背光作為3D技術的一部分,BLU(Back Lighting Unit)也會扮演著越來越重要的角色。

1. 3D TV BLU概述
3D電視技術主要是根據人類的視覺原理,獲得同一物體在不同的角度上的兩幅圖像,並將這兩幅圖像分別投射至人的左眼和右眼中,從而使人左、右眼中的圖像具有一定視差,大腦對具有視差的左、右眼圖像進行合成,就會產生深度知覺,即形成立體圖像的顯示效果。

3D電視中採用的主要是3D分時顯示技術,即使具有一定視差的左、右眼圖像在電視機螢幕上分時連續顯示。觀眾佩戴的具有分時光開關的眼鏡,當顯示左眼圖像時左眼前的分時光開關打開,右眼前的分時開關閉合;反之,當顯示右眼圖像時右眼前的分時光開關打開,左眼前的分時開關閉合,從而保證觀眾的左、右眼分別輸入相應的左、右圖像,來實現3D顯示效果。

3D液晶顯示幕包括顯示幕和背光控制單元兩部分,顯示幕主要用於顯示圖像,背光控制單元主要用於控制背光LED按照一定的頻率進行掃描,當液晶顯示幕的一個區域完成對當前圖像場的資料的刷新回應後,控制背光單位的相應區域打開,並且控制背光單位的其它區域關閉,達到省電的效果。

2. 系統結構框圖
SAC的LED BLU方案由三個部分組成,分別是電源,MCU和LED Driver IC。電源主要是DC-DC,一般是升壓,由電視常用的24V輸入轉化為LED所需的電壓,driver主要是用於控制LED的開關、延時及開短路保護等,MCU通過SPI控制Driver實現2D/3D轉換,3D背光掃描及與外部V-sync的同步等。

3D-TV-Solution-01.jpg

3. DC-DC電路:
採用了Magnachip的MAP5201電源IC,該IC 專用於LCD TV BLU的升壓控制。

MAP5201的特性如下:
‧雙路輸出,可用於升壓和降壓
‧輸入電壓最高可達36V
‧可程式設計開關頻率,最高頻率為500KHz
‧可調節的UVLO
‧20pin的TSSOP封裝

參考電路如下:
3D-TV-Solution-02.jpg

4. MCU部分:
本方案採用了NXP的LPC1114 ARM,LPC1114是基於Cortex-M0內核的32位低功耗ARM,擁有AD、UART、SPI和I2C等豐富的外設資源,內部集成SWD,便於SWD調試及燒寫,具有高頻率,高速率,低功耗的特點。

LPC1114特點:
‧Cortex-MO內核,高達50MHz的主頻,高達40個I/O口
‧2-8K SRAM,32K Flash
‧2 SPI,最高速率可達25MHz
‧極低的功耗,更快的處理速度,僅相當於8位元MCU的價格
‧多達42個IO,方便功能擴展

5. LED Driver部分
本方案採用AMS公司的AS3695C,此IC專用於TV的背光驅動,動態的電源回饋控制可使LED電源處於最優狀態,產生最大的效率。
AS3695C特點:
‧可驅動16通道的LED
‧輸出電壓30V,外置MOSFET,驅動電流由MOSFET決定
‧電流精度高達+/-0.5%
‧集成SPI介面
‧具有開短路、過溫檢測和保護動作
‧具有兩路回饋
‧具有延時時間可調的LED延時控制功能
‧H-sync、V-sync輸入可用於TV的同步
‧有9*9mm/0.5引腳間距的QFN64和14*14mm/0.8引腳間距的LQFP64兩種封裝

6. Demo板
3D-TV-Solution-03.jpg