31.5" 电子纸前导光灯条（Front-Light LED Bar）设计方案

双 LED BAR · 10 串 19 并 · EASV3006WA2 · TPS61165 升压恒流驱动 · 玻璃 LGP 0.7 mm · ChLCD　|　版本 V1.2　|　2026-08-22

190 颗 / bar 10S19P 30 V 75 mA / bar 3.95 mA / 颗 2.25 W / bar 760 × 4.5 mm FPC TPS61165 × 2

00设计前置澄清（尺寸已确认）

几何可行性已确认：760 mm 灯条可容纳 190 颗 3006

按修正后尺寸反算 pitch：

灯条总长 = 760 mm（LED 区 756 mm + 焊接区 4 mm） pitch = 756 mm ÷ 190 = 3.98 mm ≈ 4.0 mm 3006 灯珠沿长度方向尺寸 ≈ 0.6 mm，所需总占宽 = 190 × 0.6 = 114 mm 756 mm > 114 mm　→ 单排密排完全可行，无需改拓扑（保留 10S19P）

早期 72 mm 的约束为量级笔误；现按 760 mm 整条长边定稿机构与布线段落。同步确认两项关键变更：

导光板（LGP）改为玻璃，厚度 0.7 mm（非 PMMA）—— 见第 02 章光学修正。
电子纸改为 ChLCD（胆甾相液晶）反射式显示 —— 见第 02 章反射与色彩修正。

01设计目标与关键规格

本设计显示器件为 ChLCD（胆甾相液晶）反射式显示：自身不发光、靠环境光或前导光照明、暗环境下不可读，且为双稳态（不刷新即零功耗保持画面）。前导光（Front-Light）的作用是：把光从观察者一侧注入置于 ChLCD 之上的玻璃导光板，由导光板向下均匀照亮 ChLCD，再由 ChLCD 反射回人眼。这与 LCD 的背光（Back-Light）在结构与光路上完全不同——前导光的导光板必须高透、低雾度，因为成像光要两次穿过它。

单 bar 灯珠数

190 颗

电气拓扑

10S19P

工作电压

30 V

单 bar 总电流

75 mA

单支路 / 单颗电流

3.95 mA

单 bar 功率

2.25 W

双 bar 总功率

4.5 W

灯条断面

4.5 mm 宽

项目	参数	说明 / 依据
应用	31.5" 电子纸前导光	反射式，无背光；导光板位于显示层之上
灯条数量	双 LED BAR	建议沿上下两条长边对射，见第 03 章均匀性分析
灯珠型号	EASV3006WA2	白光侧发光，3006 封装（3.0 × 0.6 mm）
串并结构	10 串 × 19 并 = 190 颗	10 × 3.0 V = 30 V，与给定电压自洽
单颗 Vf	≈ 3.0 V @ 3.95 mA	需以 datasheet 低电流段 Vf 曲线复核（20 mA 规格值通常偏高 0.1~0.2 V）
单颗驱动电流	3.95 mA	约为典型额定 20 mA 的 20%，结温低、光衰慢，寿命裕度大
灯条尺寸	长 760 mm（LED 区 756 + 焊接区 4）× 宽 4.5 mm	已确认玻璃 LGP 0.7 mm · ChLCD
出线	2 线（V+ / V−）	焊接区 4 mm，无连接器
驱动器	TPS61165	1.2 MHz 升压恒流白光 LED 驱动，PWM / EasyScale 调光，OVP ≈ 40 V
供电建议	Vin = 12 V	见第 05 章开关电流裕度计算，5 V 输入裕度不足

02光路设计（前导光原理）

图 1　前导光五级光路：耦合 → 全反射导光 → 网点出光 → 电子纸反射 → 出射人眼

2.1 五级光路逐级说明

环节	物理过程	设计要点与目标值
① 边缘耦合 Coupling	3006 侧发光灯珠的发光面正对导光板入光端面，光在此从空气进入玻璃 LGP	发光面高度 0.6 mm，玻璃 LGP 厚度 0.7 mm（略大于 LED 发光面）；需将 LED 发光带对准玻璃厚度中心，并在 LGP 入光端面顶部/底部加白色反射膜回收未对准部分，耦合效率目标 ≥ 75%；LED 出光面与端面间隙 ≤ 0.05 mm；入光端面需光学抛光（Ra ≤ 0.05 µm）；灯条侧贴白色高反膜回收漏光
② 全反射导光 TIR	玻璃折射率 n ≈ 1.50，临界角 θc = arcsin(1/1.50) = 41.8°。入射角大于 θc 的光在上下界面连续全反射，向远端无损传播	LGP 上下表面洁净、无划伤、无胶残留（任何污染都会提前破坏 TIR 形成亮斑）；LGP 与电子纸之间必须留空气间隙（≥ 0.05 mm），否则光学接触会导致 TIR 全线失效
③ 网点出光 Extraction	LGP 底面的微结构（网点 / V 槽 / 微棱镜）局部改变界面法线方向，使该处入射角小于 θc，光按设计角度向下射出，照向电子纸	网点密度沿远离 LED 方向递增，补偿光通衰减；出光主角度设计为偏向观察者反侧，避免镜面反射直接进眼造成炫光；LED 入光端保留混光区（不布网点）；玻璃 LGP 网点建议采用激光蚀刻（玻璃不像 PMMA 受热熔融，可做到更细更锐利的微结构）
④ 电子纸反射	光照到 ChLCD 胆甾相液晶层，被螺旋结构选择性反射（呈现色彩），其余波长透射，携带图像信息返回；反射率随显示内容（planar 亮态 / focal-conic 暗态）变化	电子纸反射率随画面内容变化（白态 ~40%，黑态 ~5%）；系统亮度按白态标定
⑤ 二次穿透出射	反射光第二次穿过 LGP 后进入人眼	LGP 透过率 ≥ 90%、雾度 ≤ 1%；网点尺寸需小于人眼分辨极限（正常视距下 < 40 µm），否则会看到网点纹路叠加在画面上

2.2 混光区（Mixing Zone）——消除入光侧亮暗条纹

LED 是离散点光源，紧贴入光端处会形成明暗交替的“扇形亮斑”（hot spot / scalloping）。必须在入光端预留一段不布网点的混光区，让相邻灯珠的光锥充分交叠后再开始取光：

L_mix ≈ (0.8 ~ 1.2) × pitch 本设计 pitch = 4.0 mm → L_mix ≈ 3.2 ~ 4.8 mm，取 4 mm 该区域在 LGP 上须被机构遮光边框完全遮蔽

灯珠 pitch 越小，混光区越短、边缘亮线越轻——这是密排小 pitch 灯条（190 颗）相对稀排方案的核心光学优势，也是本设计采用 3006 密排的原因。

2.3 为什么用双 LED BAR

31.5" 屏对角 800 mm，单侧入光时光通在传播中持续被网点取出并被材料吸收，远端亮度显著衰减。单侧与双侧的亮度分布差异：

单侧入光：亮度沿传播方向单调下降，即使用网点密度梯度补偿，跨 756 mm 后均匀性通常只能做到 70~78%，且远端需极密网点，网点纹路可见风险上升。
双侧对射（推荐：上下两条长边）：两条相向的衰减曲线叠加，中心区互补，网点密度呈中间密、两端疏的对称分布，均匀性可达 ≥ 85%，同时单 bar 所需光通减半、单颗电流更低、寿命更长。
附加收益：两条 bar 独立驱动时，可通过微调各自电流补偿装配偏差与器件批次差，出厂做一次亮度对称性校准。

2.4 光通量与亮度估算（详细拆解）

前导光亮度由「LED 出光 → 边缘入耦 → 导光取光 → ChLCD 反射 → 二次穿透」五段链路决定。对反射式显示，人眼看到的屏幕亮度 L（cd/m²）由照射到屏面的入射照度 E 与屏反射率 ρ 给出（朗伯反射）：

L = ρ · E / π　　其中 E = Φ_inc / A，Φ_inc 为入射到 ChLCD 的光通（lm），A 为照明面积（m²）

逐段链路（双 bar 合计，按占位参数）：

阶段	物理过程	系数	累计光通
① LED 出光	190 颗/bar × 2，单颗 3.95 mA 约 Φ_led lm/颗（占位 0.35，待 datasheet 复核）	—	133 lm
② 边缘入耦	发光带对准玻璃厚度中心 + 入光端面抛光 / 反射膜回收漏光	× 0.78	104 lm
③ 导光 + 网点取光	TIR 传播损耗 + 激光蚀刻网点将光向下取出	× 0.75	78 lm
④ ChLCD 反射	planar 亮态选择性反射（彩色反射显示，非全漫反）	× 0.30（ρ）	23.4 lm
⑤ 二次穿透	反射光向上穿过玻璃 LGP 抵达人眼	× 0.90	21.1 lm

入射照度 E_inc = 78 / 0.273 = 286 lx（前导光打到屏面的等效照度）表面亮度 L_surf = ρ · E_inc / π = 0.30 × 286 / π = 27.3 cd/m² 人眼亮度 L_eye = L_surf × 0.90（向上二次穿透） = 24.6 cd/m²

纠错说明：V1.1 把「二次穿透 0.90」一并乘进「到达 ChLCD 光通 70 lm」，使该中间量被误标（正确应为 78 lm 入射）。因乘法可交换，最终 24.5 cd/m² 数值不变，此处已纠正链路标注，推导更清晰。

图3　亮度链路动画——观察一颗「光包」如何沿五段链路逐次衰减，最终以 ≈24.6 cd/m² 进入人眼（纯 CSS 动画，浏览器中自动播放）

2.5 暗室观看适用性分析

黑暗环境下，前导光是屏幕唯一光源（无环境光与之竞争），人眼直接看到上述反射亮度。常见场景对照：

场景	屏面亮度参考	说明
人眼暗适应阈值	~0.001 cd/m²	低于此不可辨
月光下阅读	~1 cd/m²	勉强可读
电子书前光暗室舒适带	10–30 cd/m²	Kindle 等典型可调范围
本设计估算	≈ 24.6 cd/m²	占位 Φ_led=0.35；若实测 0.20 则约 14 cd/m²
手机暗室最低 / 最高	2–600 cd/m²	透射式显示亮度量级

结论：适合黑暗环境观看

24.6 cd/m²（若按更可能的实测 0.20 lm/颗，则约 14 cd/m²）落在电子书前光暗室舒适带内，适合在黑暗环境阅读——这本身就是前导光的典型用途（被窝里看电子书）。注意：暗室恰恰需要偏暗而非偏亮，以避免眩光与瞳孔过度收缩，因此该基线配合向下调光反而更护眼。

关键优势：本设计单颗仅用 3.95 mA ≈ 额定 20 mA 的 20%，亮度裕度极大。可通过电流或 PWM 占空比在 5 cd/m²（夜读最暗） 到 60–90 cd/m²（弱光环境增亮） 间平滑调节，无需改动硬件。

点击切换：黑暗环境 ↔ 明亮环境

黑暗环境（无环境光）：屏幕亮度几乎等于前导光反射亮度 ≈ 24.6 cd/m²，独占视觉通道，清晰可读；建议夜读调至 10–20 cd/m² 更舒适护眼。

明亮环境（有环境光）：环境光经 ChLCD 反射后可能淹没有限的前导光；此时电子纸更依赖环境光成像，前导光退为辅助，应提高前导光功率或降低环境干扰。

2.6 光色与防眩

色温：阅读场景建议 2700~4000 K（暖白更适合夜间），或做双色温可调（暖白 + 中性白交替排布，两路独立驱动）。
一致性：同一 bar 内 190 颗必须为同一色温 bin，双 bar 之间 Δu′v′ ≤ 0.006、ΔCCT ≤ ±150 K，否则会出现上下半屏色差。
防眩：LGP 上表面做 AG（防眩）处理；灯条正面贴黑色遮光胶，防止用户从斜上方直视灯珠；灯条与 LGP 接缝处压合到位，避免边缘漏光亮线。
显色（ChLCD 专项）：ChLCD 为彩色反射显示，前导光白光 LED 的显色性直接影响画面色彩还原。要求 CRI ≥ 90、R9 ≥ 50，避免低显色白光使红/肤色偏灰；色温建议 4000~5000 K 中性白以兼顾昼夜观感。若做双色温，暖白支路也需 ≥ 90 显色。

03电气设计：10 串 19 并拓扑

3.1 电压电流预算

V_string = 10 × Vf = 10 × 3.0 V = 30 V I_total = 75 mA（驱动器恒流环控制的总电流） I_branch = 75 mA ÷ 19 = 3.95 mA I_LED = I_branch = 3.95 mA（串联支路内电流相同） P_bar = 30 V × 75 mA = 2.25 W　　P_LED = 3.0 × 3.95 m = 11.9 mW

电流裕度

3.95 mA 约为 3006 灯珠典型额定 20 mA 的 20%。结温接近环境温度，光衰极慢，1000 h 光衰预期 < 2%，寿命 > 50 000 h。这是本设计最大的可靠性余量，应保留而非用掉。

3.2 核心问题：19 条并联支路为什么会电流不均

驱动器 TPS61165 只有一个电流反馈点，它恒定的是 19 条支路的总电流 75 mA，并不能单独控制任何一条支路。19 条支路两端电压完全相同，电流如何分配完全由各支路的 I–V 特性决定。而 LED 是指数器件：

I = I_s · exp( V / (n·V_T) )　　n ≈ 1.5 ~ 2，V_T = 26 mV → 单颗动态阻抗 r_d = n·V_T / I = (39 ~ 52 mV) / 3.95 mA ≈ 10 ~ 13 Ω → 一条 10 串支路的动态阻抗 Z_branch = 10 × r_d ≈ 110 Ω

关键在于：失配电压会以极小的阻抗被放大成电流偏差。假设灯珠 Vf 分档宽度 20 mV，一条支路 10 颗最坏情况累积 200 mV 串间偏差：

ΔI = ΔV / Z_branch = 200 mV / 110 Ω = 1.8 mA 相对偏差 = 1.8 mA / 3.95 mA ≈ 46%　←　完全不可接受

后果是连锁的：电流大的支路更亮、结温更高 → Vf 进一步下降 → 抢走更多电流（正反馈），最终表现为灯条上出现明暗段带，且高电流支路先失效；一条支路失效后其电流被其余 18 条瓜分，加速下一条失效。

3.3 四种均衡方案对比

方案	原理	均衡效果	代价	取舍
① Vf 分档 Binning	同一 bar 只用同一 Vf 档灯珠，从源头压缩 ΔV	ΔV 从 200 mV 降到 50 mV 以内，偏差降至 ~12%	零 BOM 成本，但依赖来料一致性与产线分料管理	基线，必做
② 支路镇流电阻 Ballast R	每支路串一个电阻，电流增大 → 电阻压降增大 → 抵消 LED 分压，形成负反馈自限流	可定量设计到 ±10% 以内（见 3.4）	19 个 0402 电阻要塞进 4.5 mm 宽 FPC；额外压降与损耗 ~5%	按布线空间取用
③ 有源恒流 CCR / 电流镜	每支路一个线性恒流器件强制均流	最佳，< ±3%	19 颗器件、成本高、自身发热、面积远超 4.5 mm 窄条	过设计，不采用
④ 全交叉矩阵 TCT	把 10 级串联的每一级节点在 19 列之间全部并接，使同层 19 颗共享同一节点电压	失配被 19 路稀释且不沿串方向累积；节点电压被并联钳位，杜绝热失控正反馈	需要 11 条横向电位轨，FPC 布线复杂度上升	推荐主方案

最终采用：① Vf 分档（必做）＋ ④ TCT 全交叉（主方案）；若 FPC 布线无法容纳 11 条轨，退化为独立 19 串时，② 390 Ω 镇流电阻为强制项

3.4 TCT 全交叉矩阵：原理与动画

图 2　TCT 全交叉矩阵：横向轨为共电位层节点，纵向为 19 条并联支路，动画表示各支路电流

TCT 为什么能被动均衡

失配不再沿串方向累积。独立 19 串时，一条支路的偏差是 10 颗 Vf 误差的代数和（最坏 10 × 20 mV = 200 mV）。TCT 中层间节点被全部并接，第 k 层节点电位等于该层 19 颗 Vf 的并联加权平均，逐层平均后串压偏差被压到 20 mV / √19 ≈ 4.6 mV 量级，比独立串低 40 倍以上。
单颗失配被 19 路稀释。同层某颗 Vf 高 20 mV，它自身电流下降约 20/45 ≈ 44%（即 3.95 → 2.2 mA），少的 1.75 mA 由同层其余 18 颗分担，每颗仅多承担约 0.1 mA（+2.5%）。亮度差异落在单颗尺度，在导光板混光后完全不可见。
杜绝热失控正反馈。某颗温升导致 Vf 下降时，它想多取电流，但节点电压被同层另外 18 颗硬钳位，无法把电压拉低，正反馈环路被切断。独立串结构没有这个钳位，是热失控的根源。
容错。单颗开路时，该层只剩 18 颗承担同样层电流（每颗 +5.5%），整条 bar 仍全亮；独立串结构下单颗开路会导致整条 10 颗全灭，在灯条上形成一段暗区。这一点对 190 颗器件的良率意义重大。

数值对照

指标	独立 19 串（仅分档）	独立 19 串 + 390 Ω 镇流	TCT 全交叉 + 分档
支路电流失配（ΔV=200 mV）	±46%	±10%	±2.5%（单颗尺度）
单颗开路后果	整串 10 颗全灭，出现暗段	整串 10 颗全灭	该层 18 颗分担，全亮
热失控风险	高（正反馈成立）	低（电阻负反馈）	无（节点钳位）
额外元件	0	19 × 0402	0
额外压降 / 损耗	0	1.54 V / 5.1%	0
FPC 布线复杂度	低	中	高（11 条横向轨）

3.5 镇流电阻定量设计（退化方案 / 与 TCT 叠加时的可选加固）

镇流电阻的作用是把支路总阻抗从 110 Ω 抬高，从而降低同样失配电压引起的电流偏差。按目标失配 ±10% 反算：

目标：ΔI ≤ 10% × 3.95 mA = 0.395 mA，最坏失配 ΔV_max = 200 mV 所需支路总阻抗 Z_req = ΔV_max / ΔI = 200 mV / 0.395 mA ≈ 506 Ω R_ballast = Z_req − Z_branch = 506 − 110 ≈ 396 Ω　→ 取 390 Ω，0402，±1% 压降 V_R = 390 Ω × 3.95 mA = 1.54 V　→ 升压输出需提至 30 + 1.54 ≈ 31.5 V 单个损耗 P_R = (3.95 mA)² × 390 Ω = 6.1 mW 总损耗 19 × 6.1 mW = 116 mW，占 2.25 W 的 5.1%（可接受）

取值权衡：R 越大越均衡，但压降与损耗线性上升。100 Ω 只能做到 ±24%（不够），1 kΩ 可到 ±4% 但压降 3.95 V、损耗 13%。390 Ω 是均衡度与效率的最佳折中点。

3.6 Vf 分档与来料管控要求

Vf 分档宽度 ≤ 50 mV；同一条 bar 的 190 颗必须来自同一档、同一批。
色温同一 bin，Δu′v′ ≤ 0.006。
双 bar 之间也应使用相邻档位，避免上下半屏亮度差。
产线需做分料防错（料盘标识 + 首件电流分布抽测），这是本设计对制造端的硬性要求。

3.7 失效模式分析

失效	TCT 方案表现	独立 19 串表现	处置
单颗 LED 开路	该层 18 颗分担，每颗 +5.5%，整体仍全亮	该串 10 颗全灭，形成明显暗段	TCT 天然容错，无需额外电路
单颗 LED 短路	该层压降损失 3 V，驱动恒流环自动把 Vout 降到 27 V，总电流不变	该串少 3 V，电流上升，需靠镇流电阻限制	恒流拓扑天然安全；短路点局部略暗
整条 bar 开路（引线脱焊 / 接插脱落）	驱动器失去负载，输出电压上冲		TPS61165 内部 OVP（≈ 40 V）钳位，安全关断，不需外部保护
引线反接	升压输出经 LED 反向截止，无电流		建议焊接区丝印极性 + 引线红黑区分；可选加反向保护二极管
局部过温	节点钳位，无热失控	存在正反馈热失控风险	3.95 mA 工作点本身温升极小（< 5 K）

04TPS61165 驱动设计

TPS61165 是 1.2 MHz 电流模式升压转换器，内置功率开关，通过 FB 引脚上的检流电阻实现恒流，输出可达 38 V，支持 PWM 与 EasyScale 单线调光，内置约 40 V 输出过压保护。它恒定的是流过 RSET 的总电流，正是第 03 章均衡设计的前提。

4.1 检流电阻

I_total = V_FB / R_SET，V_FB ≈ 200 mV（以最新 datasheet 复核） R_SET = 200 mV / 75 mA = 2.67 Ω E24 取 2.7 Ω → I = 200 mV / 2.7 Ω = 74.1 mA（−1.2%，可接受） E96 取 2.61 Ω → I = 76.6 mA（+2.1%）建议：2.7 Ω ±1% 0402，需精确到 75 mA 时并联高阻微调 P_RSET = (75 mA)² × 2.7 Ω = 15 mW　→ 0402 足够

4.2 输入电压选择（关键，勿默认 5 V）

升压占空比 D = 1 − V_in / V_out Vin = 5 V ：D = 1 − 5/30 = 0.833　I_in = 2.25 W /(0.82 × 5 V) = 0.55 A Vin = 12 V：D = 1 − 12/30 = 0.600　I_in = 2.25 W /(0.88 × 12 V) = 0.21 A

Vin = 5 V 不推荐

0.833 的占空比使峰值开关电流逼近器件限流阈值，效率下降、纹波与 EMI 变差，且几乎没有降压瞬态裕度。建议使用 9~12 V 系统轨，占空比 0.6、输入电流仅 0.21 A，开关电流裕度 > 2 倍。若整机仅有 5 V，则必须改为每 bar 一颗驱动（本方案已如此）并复核实测限流点。

4.3 外围器件选型

器件	取值	计算依据 / 要求
L	10 µH（10~22 µH），Isat ≥ 0.8 A，DCR ≤ 0.3 Ω	1.2 MHz、D = 0.6 时 ΔI_L = Vin·D/(L·f) = 12×0.6/(10µ×1.2M) = 0.6 A(p-p)；峰值 ≈ 0.21/0.4 + 0.3 ≈ 0.83 A → Isat 取 1 A 更稳
C_out	2 × 1 µF / 50 V X7R（或 1 × 2.2 µF/50 V）	耐压 ≥ 1.5 × Vout；X7R 在 30 V 直流偏压下容值衰减 40~60%，必须按降额后有效容值选型，否则输出纹波与 LED 亮度纹波超标
C_in	10 µF / 25 V X5R + 100 nF	抑制输入纹波，靠近 IC 放置
D	肖特基 40 V / 0.5 A，SOD-323	反压 ≥ 1.3 × Vout；低 Vf 提升效率；开关损耗小
R_SET	2.7 Ω ±1% 0402	见 4.1，须紧靠 IC 的 FB 与 GND
CTRL	PWM 输入 + 10 kΩ 下拉	防止 MCU 未初始化时误开机

4.4 调光设计（电子纸场景专项注意）

PWM 调光：占空比 1%~100%。频率必须 ≥ 2 kHz——低频 PWM 与电子纸驱动波形（局部刷新期间的高压帧）叠加会产生可见闪烁，且相机拍摄会出现横条纹。按 IEEE 1789 建议，≥ 3 kHz 可视为无闪烁风险。
EasyScale 单线调光：用一根 GPIO 传数字亮度码，属于模拟电流调光，无频闪、无 EMI 尖峰，是阅读类产品的更优选择；缺点是低亮度端色温会有轻微漂移（白光 LED 小电流下偏冷）。
推荐组合：中高亮度用 EasyScale 调电流，最低亮度段（< 10%）叠加高频 PWM，兼顾无频闪与色温稳定。
与电子纸刷新时序协同：建议在全局刷新（GC）期间维持恒定亮度或短暂关灯，避免刷新翻转过程被照亮而产生视觉杂讯。

4.5 双 BAR 驱动策略

策略	实现	评价
每 bar 一颗 TPS61165	两颗独立驱动，各自 RSET = 2.7 Ω，各恒流 75 mA	推荐两 bar 电流互不影响；可分别校准补偿装配与批次差；单颗器件输入电流仅 0.21 A，裕度充足；一路故障另一路仍工作
单颗驱动两 bar 并联	一颗驱动，RSET = 200 mV/150 mA = 1.33 Ω	不推荐两 bar 之间没有任何均流机制，等效于再增加一层并联失配（且 bar 间 Vf 差通常大于 bar 内）；输入电流翻倍至 0.43 A，逼近限流；无法独立校准

4.6 Layout 要点

SW–L–D–C_out 构成的高频环路面积最小化，是 EMI 主要来源。
R_SET 紧邻 IC，FB 走线尽量短且远离 SW 节点，必要时用地线包围——FB 为 200 mV 小信号，极易被 30 V/1.2 MHz 开关噪声干扰导致电流抖动与亮度闪烁。
输出 30 V 网络与其他网络间距 ≥ 0.2 mm（IPC-2221 涂覆后要求更宽松，此处留裕度）。
大面积 GND，IC 散热焊盘打热过孔。

05灯条机构与 FPC 设计

5.1 外形与叠层

项目	规格
总长 / LED 区 / 焊接区	760 / 756 / 4 mm　已确认
宽度	4.5 mm
基材	PI 双面板（2 层）；顶层放灯珠与电位轨，底层做回流轨与并联加粗
铜厚	1/2 oz（18 µm），双面并联降低轨阻（见 5.3）
覆盖膜	正面 LED 区开窗，其余白色高反；背面白色（回收漏光提升耦合效率）
表面处理	ENIG 化金，保证 190 个密排焊点的可焊性一致
焊接区	2 个焊盘 1.2 × 1.5 mm，中心距 ≥ 1.5 mm，丝印 `V+` / `V−`；引线 AWG28~30，红 / 黑区分
弯折	仅允许在焊接区侧弯折，弯折半径 ≥ 3 mm；弯折区禁布焊盘与开窗

5.2 灯珠排布

pitch = 756 mm ÷ 190 ≈ 3.98 mm ≈ 4.0 mm 　　3006 长边 0.6 mm，间隙 3.4 mm　→ 工艺充裕，SMT 良率高　　入光端两侧各留 4 mm 混光区（玻璃 LGP 侧不布网点） 760 mm 总长可轻松容纳 190 颗 3006（总占宽仅 114 mm），无需改拓扑

灯珠发光面必须严格对齐灯条同一侧边缘，X/Y 贴装偏移 ≤ ±0.1 mm，Z 向（与 LGP 端面高度对位）≤ ±0.05 mm——Z 向偏移直接造成入光亮线与耦合损失。
190 个焊点建议采用连续钢网 + 分段回流曲线，并对 FPC 做真空吸附定位防翘曲。

5.3 电位轨 IR 压降——被忽略的亮度梯度来源

长灯条上，电位轨自身的铜阻会造成沿长度方向的电压梯度，其效果与 Vf 失配完全等价，同样会被 110 Ω 的低支路阻抗放大成电流偏差：

R_rail = ρ·L /(w·t)，ρ_Cu = 1.72×10⁻⁸ Ω·m 本设计、单层 w = 0.2 mm、t = 18 µm、L = 0.76 m：　R = 1.72e−8 × 0.76 /(2e−4 × 1.8e−5) = 3.63 Ω 　电流沿轨逐段分流，等效压差 ≈ I·R/2 = 0.075 × 3.63 / 2 = 136 mV 　→ ΔI = 136 mV / 110 Ω = 1.24 mA = 31%　←　远端明显偏暗加粗并双面并联：w = 1.2 mm、双层 → R ≈ 0.30 Ω 　等效压差 ≈ 0.075 × 0.30 / 2 = 11.3 mV　→ ΔI ≈ 2.6%　合格若再叠加 390 Ω 镇流：ΔI = 11.3 mV / 500 Ω ≈ 0.5%

设计指标

单条电位轨直流电阻目标 ≤ 0.3 Ω。手段：线宽 ≥ 1.2 mm 等效（可用双面并联 + 多点过孔缝合）、铜厚 1/2 oz、并从灯条中点供电（双端或中点馈电可再把等效压差降低 4 倍）。
注：760 mm 灯条轨长已显著拉长，务必按上述加粗双面并联方案执行，不可依赖细线。

5.4 TCT 布线可行性

TCT 需要 11 条横向电位轨。在 4.5 mm 宽度内，扣除灯珠焊盘区约 1.6 mm 与两侧 0.3 mm 边距，可用布线宽度约 2.3 mm：

双层各布 5~6 条，线宽 0.25 mm / 间距 0.2 mm → 单层占用 0.25×6 + 0.2×5 = 2.5 mm，略紧但可做（需 FPC 厂支持 0.2/0.2 线规）。
与 5.3 的“轨阻 ≤ 0.3 Ω”要求存在直接冲突（细线 → 高阻）。折中：外侧两条主供电轨（+30 V 与回流）加宽到 0.8 mm，中间 9 条层节点轨因只流失配补偿电流（远小于 75 mA，通常 < 1 mA），可保持 0.15 mm 细线。这是 TCT 布线的关键技巧。
若 FPC 线规无法满足，则退化为独立 19 串 + 390 Ω 镇流电阻，此时仅需 2 条主轨，布线宽松，但需为 19 个 0402 电阻找位置（可置于灯珠背面层或焊接区附近集中排布）。

5.5 装配与遮光

灯条以双面遮光胶固定于中框，灯珠出光面与 LGP 入光端面贴合，间隙 ≤ 0.05 mm。
LED 区正面贴黑色遮光胶（防直视炫光），灯条与 LGP 接缝以黑色遮光胶封边（防漏光亮线）。
LGP 与 ChLCD 之间保留 ≥ 0.05 mm 空气间隙，禁止全贴合，否则 TIR 失效导致整屏漏光发白。

06验证与测试清单

类别	项目	方法	判据
电气	总电流	串入电流表 / RSET 两端压差	75 mA ±3%
	支路电流失配	抽测支路串入 10 Ω 测点，或红外热像比对灯珠温度分布	TCT：单颗 ±10% 内；独立串：±10% 内
	输出电压 / 纹波	示波器 AC 耦合测 Cout	Vout 30 V ±5%，纹波 ≤ 300 mVpp
	开路保护	拔掉灯条引线	OVP 动作，Vout 钳位 ≤ 42 V，无器件损坏
光学	亮度均匀性	13 点法（ISO 13406 / VESA FPDM）	Lmin / Lmax ≥ 85%（双 bar）
	入光边亮线 / 热点	暗室目视 + 亮度剖面扫描	无可见明暗条纹（scalloping）
	色一致性	色度计 9 点	Δu′v′ ≤ 0.006，ΔCCT ≤ ±150 K
	网点可见性	正常视距 400 mm 目视	无可见网点纹路
调光	线性度	1%~100% 逐档测亮度	单调、无跳变、最低档不闪断
调光	频闪	频闪仪 / 高速相机	符合 IEEE 1789 无风险区
可靠性	高温高湿	60 °C / 90%RH，500 h 点亮	光衰 ≤ 5%，无色偏、无腐蚀
	冷热冲击	−20 ~ +60 °C，100 循环	无焊点开裂（190 焊点为重点）
	寿命	1000 h 连续点亮	光衰 ≤ 5%，无单颗失效
	弯折	焊接区 R3 mm 弯折 50 次	无断路、无铜箔裂纹
热	温升	热像仪测 FPC 与灯珠	表面温升 ≤ 15 K（3.95 mA 下预期 < 5 K）

07BOM

灯条（单条）

项	物料	规格	数量	备注
1	LED	EASV3006WA2，白光侧发光 3006，同一 Vf 档 + 同一色温 bin	190	关键件，需分料防错
2	FPC	PI 双层，1/2 oz 铜，白色覆盖膜，ENIG；760 × 4.5 mm	1	0.2/0.2 线规
3	镇流电阻	390 Ω ±1% 0402	19	仅独立 19 串方案；TCT 方案不需要
4	引线	AWG28 硅胶线，红 / 黑	2	长度按整机走线
5	遮光胶	黑色双面遮光胶带 / 单面黑胶	1 套	正面遮光 + 封边

驱动板（每 bar 一路，整机 × 2）

项	物料	规格	数量
1	驱动 IC	TPS61165	1
2	电感	10 µH，Isat ≥ 1 A，DCR ≤ 0.3 Ω	1
3	肖特基二极管	40 V / 0.5 A，SOD-323	1
4	输出电容	1 µF / 50 V X7R	2
5	输入电容	10 µF / 25 V X5R；100 nF / 25 V	1 + 1
6	检流电阻	2.7 Ω ±1% 0402	1
7	CTRL 下拉	10 kΩ 0402	1

08待确认事项与风险

#	事项	影响	责任方
1	灯条长度已确认为 760 mm（LED 区 756 + 焊接 4），190 颗 3006 几何可行，pitch ≈ 4.0 mm	已确认机构图 / 混光区 / 轨阻均按 760 mm 定稿	产品 / 结构
2	EASV3006WA2 完整规格书：低电流段 Vf 曲线、3.95 mA 光通量、发光面精确尺寸、Vf 分档表、色温 bin 表	高影响串压预算、亮度估算、分档管控	采购 / 灯珠供应商
3	玻璃 LGP 0.7 mm 的网点设计（激光蚀刻）与光学仿真（LightTools / TracePro），需验证 0.7 mm 玻璃厚度下的 TIR 与取光角度	高决定均匀性能否达 85%	光学厂配合
4	整机可用供电轨（建议 12 V）	中决定驱动效率与开关电流裕度	硬件系统
5	TPS61165 实测 V_FB 与限流阈值（以最新 datasheet 与实测为准）	中决定 RSET 与电感选型	硬件
6	FPC 厂能否量产 0.2/0.2 线规 + 190 焊点密排	中决定 TCT 与独立串方案取舍	FPC 供应商
7	调光频率与电子纸刷新时序是否需同步	中影响刷新期间视觉观感	固件 / 显示驱动