被世人公认为是二十世纪最重要发明之一的电视，系人们进行资讯沟通不可或缺的东西，由于电视遍及，亦造就顾客关于流量的需求日增、运用服务改动一日千里；而约束电视耗费的最大功率以节约动力，已是电视制作商须革新的要点。透过将发光二极体(
)先进驱动技能运用于电视背光体系，可为顾客供给彻底不同的视觉体会与欣赏质量，从而发明传达服务的价值。
依据加州动力委员会的资料，如今一台电视均匀耗费一户家庭约810%的用电量，由此观之，动力功率显着已成为电视供货商重要规划参数之一，未来电视动力功率的相关规范必然也愈加严厉。
为有用下降电视功率耗费，制作商须到达法定动力功率基准，而较可行办法是选用LED背光的液晶显现器(LCD)技能；其他如电浆电视的缺陷在于每个像素都是活泼的光发射体，加上能量耗费与像素数量成正比，因而在相同亮度与解析度下，高画质电浆电视均匀耗费的能量约为LCD液晶显现器的二至三倍。
现在新式的LED驱动电路规划技能，可有用节约首要功率耗费，让电视制作商能满意苛刻的功率耗费需求，但若要在未来数年内到达必需的功率耗费方针，如今LED背光液晶电视仍会面对诸多困难。
首要针对电视功率耗费做出规则规范的是美国环保署于2008年发动的“动力之星”v3版别，此一4.0版别系2010年5月1日收效，该版别不只将功率耗费约束下降约40%，也规范出最高亮度输出下的对比度功率耗费上限，能有用防止供货商误导顾客。接着，在2011年9月30日收效的5.3版别又再次下降功率耗费约束。由此可见，当每次新修订的法律条文进一步下降电视动力耗费时，关于大尺度电视的制作商更是严厉的应战。
不过，自发性高且极具影响力的“动力之星”并非电视功率耗费的仅有规范。事实上，美国加州动力委员会也于2011年头至2013年间履行相关有用规范，制止未到达功耗规范的电视在当地出售。此外，图1显现的是电视功率耗费规范的改动，以及2011年LG影院3D电视实践的耗费功率。
LED背景灯的动力有30%至70%是来自LCD液晶电视的电源体系，此与许多传统电源体系规划相同，只需逐渐改进能量耗费，就可累积成极大的前进。因而，改进背光电源电路，便能大幅进步体系的动力功率。
直接背光照明中，LED装备在萤幕边际以发生均匀一致的光线。该装备能让LED即便在最大的40寸电视萤幕也能有均匀光源，且背光单元厚度仅5？10毫米(mm)。
直接背光照明体系中，LED灯直接装备在LCD后边，可让电视具有低功率耗费、高散热功用外，还能具不受萤幕尺度约束的杰出延展性，尽管这种面板比直接照明计划要厚，但若选用此种照明配电，最新技能可使萤幕到达仅8毫米的厚度。直接背光照明最大长处在于能够精准为部分调光，一起也下降功率耗费并前进动态对比度。
体系架构的好坏不只是LED背光驱动规划的重要因素，也是节能最要害的地点。规划人员正寻求部分操控LED灯串与物料本钱间最佳的平衡，操控越多单位的LED，越能下降功率耗费。以下将阐明各种串联电路架构及分配的电源办理计划。
举例来说，开关形式电源(SMPS)的高效直流对直流(DC-DC)转化器，系为串联的背光LED灯组供给电压；此外，如图3所示，灯串尾端则是经过电流槽(Current Sink)调理的电流，而电流槽电压须略高于额定电压，才干保证LED收到指定电流，下降功率耗费。
一般来说，电源通用规划原理是在电流阱到SMPS间运用反应回路调理，但这种反应回路必定会在两个LED之间的正向电压(Vf)改动。白光LED的规范正向电压约为3.2伏特(V)，而最高电压规模为每LED200毫伏特(mV)，因而在一条由十个LED组成的串联电路中，VLED的总电压为30？34伏特。
由于VSINK的电压为0.5伏特，所以ILED SINK不只有必要将VDC-DC调理在30.5？34.5伏特之间，还须考虑LED实践正向电压。
依据串联的LED数量与所需输出电压成正比，因而单一串联LED灯组是不行的。除此之外，若超越必定输出/输入电压比率(VOUT/VIN Ratio)，会导致SMPS功率急遽下降。综上所述，LED背光规划人员需求运用多个串联电路，以防止SMPS输出电压过高。
从图4可见，最简略的办法是复制单串联/单DC-DC转化器拓扑，让每个串联电路电压各自调理以进步功率。但如此一来，一切串联电路也得各自装备DC-DC操控器、金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)、线圈、二极体和输出电容等资料，整体物料本钱也会随之前进。尽管规划人员或许为求解决问题而削减LED通道数量，并将一切LED串联，不过仍会影响体系的部分调光；反覆权衡后，这种拓扑结构显着不是最佳解决办法。
图4LED串联电路各包括独立DC-DC转化器，将是一种较高本钱的计划。选用单DC-DC转化器的多串联电路
但是，另一种更急进的办法是选用单DC-DC转化器的多串联电路拓扑(图5)，该办法的缺陷是SMPS电压须调理到比最高正向电压高，但一起表明电流槽的电流有必要散失剩余电量，这不只会发生剩余热量，而且也会下降功率。
该架构不只结合上述说到的多串联电路/多DC-DC转化器架构元件，也是功率和本钱之间的最佳平衡(图6)。藉由这个计划能部分调理直接背光照明体系，并有用操控DC-DC输出电压，因而能够供给最佳动力耗费。此外，图1由LG供给3D电视32LW550S、42LW650S、47LW650S、55LW650S的数据，显现该拓扑结构能让LCD电视到达高功率。一起，此计划比起多串联电路/多DC-DC转化器架构更能节约物料本钱。
上文说到白光LED的正向电压动摇是LED制作技能的特色，这也构成不同LED在亮度与色温的广泛改动，因而白光LED制作商会依据颜色、亮度和正向电压的不同，对产品进行分组，将相似产品归为一类。
不过，电流有必要调理为特定额定电流，才干构成规范亮度/颜色的LED，所以制作商对亮度和色温的规范阐明仅在精确规范运作的条件下有用；在类比调光中，LED会在规范额定电流之外运作，导致其无法承受色温改动而使亮度分配欠安。
LED需求精确调理的恒流电源，其驱动器的作业是在开关翻开时将电流设为额定值，并在封闭时保证电流为0安培(A)；担任精确调理电流的反应回路则需求极端精准的电流槽。如图7，尽管电流槽有许多种，但因背光电视的电流调理要求精准度差错须小于0.5%，因而须运用主动运算放大器设定LED的电流(ILED Current)，才干进一步独立设定其电压(ILED Voltage)。换句话说，运用极精确的运算放大器并不难，但当背光驱动运作中，电流槽的电压降得很低时就难以精准调理电流。
有鉴于此，电源晶片商如奥地利微电子(ams)规划的精准电流槽LED驱动器，可到达电流槽驱动器需求最低的漏极电压(VDS(sat))，以保证饱满区域内电流槽电晶体能精确运作，至于饱满区域首要为栅源电压操控输出电流所运用。
此外，VSET和VDS之间的电压降有必要处于低水平，才干前进电流槽的功率。由于LED驱动器内建偏移补偿功用，因而可将VSET维持在125？250毫伏特的低水平，一起为高于VDS(sat)的VDS供给150毫伏特的额定电压差，如此电流槽总计可到达约400毫伏特的电压降。别的，电流槽若由8个LED构成串联电路(Vf=8×3.2=25.6伏特)，其电流功率耗费丢失约为1.5%；若背光LED驱动器没有包括偏移补偿功用，则VSET值将前进，从而导致电流槽功率丢失更多。
如上所述，从LED驱动器到SMPS的反应回路会使漏电压处于最低值。从图8的左图可见，输出电流槽可选用简略清晰的电流输出驱动器与外部电容器，也能好像图8中的右图运用数位操控电路设定开释次数，并经过数位类比转化器输出电流(IDAC)。以上这两种办法不只皆能到达高功率，也可分配各种电压反应的SMPS，依混合架构的需求，从多个驱动器附加反应线路至同一个SMPS。
除此之外，数位化运用有一些共同优势，不只不需求输出电容器，还能让规划人员自在界说反应体系的发动与衰变次数，若选用包括衰减潜伏期及相对较慢衰减的快速发动次数，将能改进显现器的体现。而这种优势在需求敏捷改动亮度的场景体现最为显着，能用来快速消除萤幕从暗至全亮进程中可察觉的亮度瑕疵。图9是亮度转化的遍及事例，左面类比计划在LED输出会在短时间内变暗，构成萤幕再到达下一次全亮之前会显着地推迟。
由于电影和其他影片内容是由很多的动态画面构成，因而很简略让观众注意力涣散。如能在衰变指令中嵌入上百毫秒的推迟，即可让数位调理电路中的瑕疵消除。这表明由于驱动器主动推迟电压的斜线下降，变亮进程被一系列时间短变暗进程打断，因而第二个变亮进程将从全亮开端。
另一个在LED驱动器晶片中有用的整合功用是串列式周边介面(SPI)。其间，LED以很多相对较短的串联组成直接背光电视，能让较小区块的面板变暗以节约动力，一般这种组合包括16×16矩阵所摆放的两百五十六通道，且每个LED均由脉冲宽度调变(PWM)独自装备；但要发生两百五十六个含可变PWM宽度与推迟信号的通道，即便是对速度最快的微操控器(MCU)来说，依然是个极大使命。
因而，透过这些背光体系能将部分PWM发生器整合至LED驱动器晶片，这就能够用简略的SPI数据传输来操控亮度(图10)。在十六个单个包括十六通道多驱动晶片构成两百五十六通道的架构中，LED通道不只能够菊链SPI信号办法装备，还能够传输用于VSYNC到前一幅的数据。
在这种组合中，以400Hz帧速率下经过SPI数据传输的速度能够到达20Mb/秒或50kb/帧。有了能够补偿部分PWM发生器延误、顶峰和时段的推迟，就能在更短时间内依实践需求将各区调暗，因而能以最低的微操控器本钱到达抱负的部分调光作用。
事实上，这种部分调光技能仅适用于直接背光照明体系，但仍能运用在针对必定数量才智调光的边际照明，特别是在坚持白光LED色温不变的情况下，PWM调光可调整亮度。值得注意的是，在该计划中边际照明所用的LED并非永久设定在特定亮度值，而是能够依据画面内容决议经过脉冲宽度的动态改动。
另一种削减功率耗费的办法是运用环境光感测器，假如环境光较暗，背景灯亮度就会削弱。而且电视制作商也正在研制更先进的办法，比方拍摄镜头若能规划至萤幕中，这样顾客便能够在电视上拨打如Skype的语音电话，此外这些拍摄镜头也能用来检测运用者是否有实践在看电视，若房里无人在看电视，背景灯即可主动调整亮度至最低水准。
综上所述，跟着才智调光体系愈趋先进，将来功率耗费解决计划定能更趋客制化，让喜爱在弱背光亮度的节能形式或许全亮度下看电视的运用者都能满意需求。
