1 导言
LED 正成为背光照明的干流器材。一般背光源规划中有多个LED, 所以要考虑各个LED 亮度的共同性。在实践运用中， 可依据向电压（Vf） 对LED 器材进行" 差异挑选".LED 的Vf 值是背光规划的重要变数。将多个LED 衔接在一起运用时， 各管电流均有必要匹配， 整个组件才干发作共同的亮度。
LED 的亮度决定于流过它的电流。完成恒定电流最简略的办法， 是将多个LED 串联起来。这样不必差异挑选， 串联LED 就能确保流过各个LED 的电流相同。可是串联时的整体正向电压为多个LED 的Vf 之和， 需求运用带电感的具有升压功用的LED 驱动电路， 使得本钱添加。并且， 一个LED 发作毛病就会使整个背光源失效。此外， 串联驱动办法有较强的电磁搅扰， 对通讯产品特别晦气。
将多个LED 并联的规划办法， 无需带电感的升压电路， 电磁搅扰较小， 容错性较强。但为了确保亮度的均匀性， 有必要对LED 进行差异挑选。跟着所用LED 数量的添加， 本钱也会因差异挑选而添加。即便经过差异挑选， LED 的Vf 值仍会存在一个改动规模， 影响亮度的均匀性。
本文要点评论在LED 并联规划中， 怎么进步亮度的均匀性。
2 LED 背光源电路模型
将三个LED 并联构成背光源， 其总电流由三极管电路操控， 如图1 所示。亮度均匀性的NLED 被界说为：
式中，Imax 和Imin 为各个LED 电流的最大值和最小值；
图1 LED 背光源的驱动电路
图中， D1, D2, D3 为发光二极管， T1 为NPN 型三极管， R1 , R2 , R3 的阻值可依据总电流I 的规划要求进行调理， I/O 或DAC 为操控端口。
抱负发光二极管的正向电压为：
实践上， 寄生电阻对Vf 影响很大：
式中： I 为正向电流； n 为抱负因子； k 为玻尔兹曼常数（1.38×10- 23 J /K） ; T 为温度（ 298K 或25℃） ;q 为电子电量（ 1.602×10- 19 C） ;Is 为饱和电流； R 为寄生电阻；本文以西铁成公司的发光二极管为例， 其特性参数如表1 所示。
表1 发光二极管特性参数
依据式（ 2） , 运用对分法[2]核算出在不同正向电压下，三种LED 的正向电流， 如图2 所示。
图2 不同LED的正向电压与电流的联系。
由图2 能够看出， 在相同的电压下， 不同LED 的电流不同， 即亮度不同。LED 都有其额定电流， 西铁城LED 的额定电流为20mA, 所以本文给出了20mA以内的数据。
3 偏置电阻对LED 背光源亮度均匀性的影响
在实践规划中， 使用外加偏置电阻， 即在每个LED 处串联一个电阻来改进LED 背光源的亮度均匀性。本文评论两个LED 并联， 加偏置电阻R4=R5的状况， 如图3 所示。
图3 加偏置电阻的电路图
核算机使用对分法算出了在总电流为15mA,外加偏置电阻（R）为R4=R5=0 , 22 , 47 , 68 , 100 , 150, 200 （Ω） 时， D1 和D2 的电流（ I1 和I2） 、亮度均匀性（ Uni）、正向电压（V5） 、以及偏置电阻带来的功耗（P）。
核算成果如表2 及图4、图5 所示。
表2 不同偏置电阻的核算成果
图4 偏置电阻对亮度均匀性的影响。
图5 偏置电阻对功耗及供电电压的影响。
由表2 和图4、5 能够看出， 外加偏置电阻能够明显进步亮度的均匀性， 但电路的功耗会相应添加，对LED 正向电压的要求会增大。例如， 外加150Ω偏置电阻时， 其耗散功率为17mW, V5 为3.104V。
关于锂电池而言， 一般作业电压规模为3.0~4.2V,再考虑三极管的偏置电压， 因而， 外加150Ω偏置电阻是不能承受的。规划中要依据详细的供电电压来确认偏置电阻的值。
4 LED 的发光亮度对亮度均匀性的影响
依据式（2） , 也能够经过改动LED 的发光亮度来改进LED 背光源的亮度均匀性， 即经过改动体系的总电流来改进亮度的均匀性。本文评论两个LED并联， 且外加68Ω偏置电阻的状况， 成果如表3 及图6 所示。
图6 由外加偏置电阻改动体系总电流对亮度均匀性的影响
由表3 和图6 能够看出， 外加68Ω 偏置电阻使亮度下降， 能够恰当进步亮度的均匀性。在实践规划中， 可使用本文所述办法进行模拟核算。
5 定论
本文评论了偏置电阻、和发光亮度对LED 亮度均匀性的影响。跟着偏置电阻值的添加、亮度的减小，LED 背光源的亮度均匀性会进步。实践规划中要统筹偏置电阻的功耗、发光亮度和供电电压等的要求。
