SIMO LED Driver高解析度舞台燈解決方案 SIMO(single inductor multiple output) for high resolution stage lamp LED driver solution
近年來各類電子產品常被要求縮小體積、節能、低價及高性能等等。因此隨著 LED 基本特性的改良,體積小、高發光效率、低溫及節能的特性,使得 LED 快速地成為各類照明設備的第一選擇。本文將以舞台燈應用為例,介紹 SIMO 架構的優點。 舞台燈應用場合對於光的表現要求非常高,例如高解析度,高調光線性度,高演色性及優秀的混光效果,因此舞台燈常用到 RGBW 四總顏色的 LED 。此原因導致舞台燈裡的 LED Driver 數量極多,也因此舞台燈的製造商在 LED Driver 的體積挑選上非常要求。傳統上 LED driver 如追求體積小,一般會選擇遲滯架構。遲滯型 Buck 控制方式簡易,因此僅需要五個零件即可,如下圖一所示。 圖一、遲滯 buck 架構示意圖 但此類 IC 在舞台燈應用仍有以下三個不足的地方,一、 Driver Board 總數過多,二、調光線性度不佳、三、調光解析度不足。 首先我們來討論 Driver Board 總數過多的問題,前面提到舞台燈會使用到 RGBW 四種顏色,假設今天的舞台燈有八組 RGBW ,那麼意味著此舞台燈需要用到 32 個 Driver Board ,因此即便是一片 Driver Board 僅需要五個零件的情況,也很難放置在一個燈具裡面。當然也有部分的舞台燈採用的是 RGBW 各自串聯,如此一來僅需要四組 Driver Board 即可,但如此一來就無法做到每個 LED 各自調光的效果,功能與價格的取捨全憑產品定位在此就不多加討論。 接著討論線性度不足的問題,遲滯 Buck IC 通常會有一個 DIM pin 用作於 PDIM 調光,當然有的 IC 的 DIM pin 也支援 ADIM 功能,但 ADIM 會有色偏問題,因此後面就不多加解釋 ADIM 的部分。 為何會說遲滯 Buck PDIM 線性度不足呢 ? 遲滯型 Buck 控制 LED 電流方式一般為控制在兩個區間之內,以下圖二為例子,假設 T1-T2 時間遠大於 T0-T1+T2-T3 ,則 ILED ≒ (ILED_H + ILED_L)/2 。 如果 PDIM 波形為 T4-T6 則 ILED ≠ (ILED_H + ILED_L)/2 ,而舞台燈一般要求的解析度為 1:1000 ,這意味著什麼呢 ? 假設今天