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手機LED背光電源管理設計

作者: 時間:2011-07-28 來源:網(wǎng)絡 收藏

手機背光是當今LED最大的應用市場之一,由于市場已處于飽和狀態(tài),價格下滑明顯,雖然銷售量持續(xù)增加,但銷售金額并沒有明顯的成長。盡管如此,5到10吋手機裝置的背光應用仍將是市場成長新動力。
以下由零組件雜志獨家專訪AnalogicTech應用工程主任 David Brown,探討LED背光設計需求。
大小為 5 至 10 英吋的TFT LCD屏幕,有哪些應用方式?
David Brown:TFT LCD 屏幕有多種應用方式,包括高階智能型手機、小型可攜式多媒體播放器(PMP,例如通常為5至9吋的小型DVD播放器)、手持可攜式導航裝置(PND)、筆記本電腦、小筆電、平板計算機、手持電玩顯示器及電子書閱讀器等。

這些應用的需求有何不同?

David Brown:上述各種應用的需求都大不相同,且每種特定的裝置設計結構皆有其獨特的需求。 對于每一種裝置,設計人員都必須考慮電池種類、屏幕大小和背光LED使用數(shù)量。了解系統(tǒng)需求后,還必須權衡LED驅(qū)動電路的結構,以及成本與裝置的復雜程度,從中取得平衡。所有上述因素都足以決定驅(qū)動便攜設備上背光LED之最佳方法。

LED背光結構主要分為兩種,單組串聯(lián)式電源或多組串聯(lián)式/并聯(lián)式電源。 單組串聯(lián)式電源雖然使用較低恒流,但必須將輸入電源提升至符合串聯(lián)式電源的總順向電壓水平,才可以驅(qū)動LED。相反的,多組串聯(lián)式/并聯(lián)式LED電源雖然需要更高的恒流來驅(qū)動,卻降低了高電壓的需求。 升壓轉(zhuǎn)換器需求的差異取決于成本、復雜程度及能量轉(zhuǎn)換效率(對于使用者而言,相當于充電循環(huán)之間的電池壽命)。最終也會依據(jù)裝置本身的產(chǎn)品特性、大小和效能需求來決定最佳解決方案。

手機LED背光電源管理設計手機LED背光電源管理設計

小尺寸背光屏幕的電源管理存在哪些技術挑戰(zhàn)?

David Brown:確實存在不少挑戰(zhàn)。第一個挑戰(zhàn)與第一部份所提到的討論相關,設計人員必須在系統(tǒng)需求、電力來源和電路架構之間取得平衡,方可選擇適當?shù)?span id="xphb5jb" class=hrefStyle>LED驅(qū)動電路結構。因此,設計人員必須依據(jù)最終成品,來權衡可用的預算。

另外,大小和高度也造成另一種技術限制。具備高轉(zhuǎn)換頻率的電荷幫浦及電感式DC/DC升壓解決方案,才可以使用體積更小的外部組件。特別是以電荷幫浦為基礎的LED驅(qū)動電路,因為電荷幫浦和并聯(lián)式LED電源僅需極小的外部電容器,所以會使用并聯(lián)式LED電源來縮減外部組件的大小。不論是要縮減電荷幫浦還是電感型解決方案的外部組件大小,最主要的考慮還是LED驅(qū)動電路的轉(zhuǎn)換頻率。

例如,智能型手機通常是比較輕薄短小的裝置,因為需要較小的組件,所以可以容許較高的成本。相較之下,筆記本電腦的成本較低廉而且體積較大,有足夠的空間可以容納較大的組件。

未來高階手機的主流會是AMOLED嗎?

David Brown:在小型手持裝置方面,AMOLED絕對是銳不可擋的趨勢,因為這些裝置不論分辨率和色彩重現(xiàn)方面,在所有可能的應用領域都能有卓越的表現(xiàn)。但由于成本考慮,加上市場上供貨商不多,目前采用AMOLED為顯示器主流 的速度已減緩。另外,如果AMOLED面板大于 5吋,則對于大多數(shù)可攜式產(chǎn)品來說,安裝的費用通常就會太過昂貴。

目前市面上已有少數(shù)使用AMOLED的裝置,而這類產(chǎn)品的顯示器尺寸則都落在3至5吋的范圍之間。而未來,隨著制造商數(shù)量增加以及顯示器的成本陸續(xù)降低,我認為AMOLED顯示器會成為手機應用的主流。AnalogicTech也早已支持此市場,并主動研究此種顯示器技術專用的電源管理解決方案。



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