电源串联式装置手机LED背光电源管理的设计需求

手机LED背光电源管理的设计需求

时间:2011年12月01日
手机背光是当今LED最大的应用市场之一,由于市场已处于饱和状态,价格下滑明显,虽然销售量持续增加,但销售金额并没有明显的成长。尽管如此,5到10吋手机装置的背光应用仍将是 电阻电池阻值Vishay电池分流电阻WSBS8518实现极低阻值加拿大专利微软加拿大政府默许苹果微软等收购北电网络专利湖北洽谈会优势湖北签15个重点项目 其中三网融合达80亿“大连产”芯片组上半年将上市速率俄勒冈州日本4G初露头角 引起世界关注市场竞争数字电视带宽三网融合实施之近景展望 IPTV是最大看点控制器总线模块基于FPGA的CAN总线控制器设计江西加工产业江西铜加工业发展现状及趋势以太网规格物理层IEEE1394b与以太网融合,支持芯片明年初亮相
手机背光是当今LED最大的应用市场之一,由于市场已处于饱和状态,价格下滑明显,虽然销售量持续增加,但销售金额并没有明显的成长。尽管如此,5到10吋手机装置的背光应用仍将是市场成长新动力。

以下由零组件杂志独家专访AnalogicTech应用工程主任 David Brown,探讨LED背光之电源管理设计需求。

大小为 5至 10英吋的TFT LCD荧幕,有哪些应用方式?

David Brown:TFT LCD 荧幕有多种应用方式,包括高阶智能型手机、小型便携式多媒体播放器(PMP,例如通常为5至9吋的小型DVD播放器)、手持便携式导航装置(PND)、笔记型计算机、小笔电、平板计算机、手持电玩显示器及电子书阅读器等。

这些应用的电源管理需求有何不同?

David Brown:上述各种应用的电源管理需求都大不相同,且每种特定的装置设计结构皆有其独特的需求。 对于每一种装置,设计人员都必须考量电池种类、荧幕大小和背光LED使用数量。了解系统需求后,还必须权衡LED驱动电路的结构,以及成本与装置的复杂程度,从中取得平衡。所有上述因素都足以决定驱动便携式装置上背光LED之最佳方法。

LED背光结构主要分为两种,单组串联式电源或多组串联式/并联式电源。 单组串联式电源虽然使用较低恒流,但必须将输入电源提升至符合串联式电源的总顺向电压水平,才可以驱动LED。相反的,多组串联式/并联式LED电源虽然需要更高的恒流来驱动,却降低了高电压的需求。 升压转换器需求的差异取决于成本、复杂程度及能量转换效率(对于使用者而言,相当于充电循环之间的电池寿命)。最终也会依据装置本身的产品特性、大小和效能需求来决定最佳解决方案。

小尺寸背光荧幕的电源管理存在哪些技术挑战?

David Brown:确实存在不少挑战。第一个挑战与第一部份所提到的讨论相关,设计人员必须在系统需求、电力来源和电路架构之间取得平衡,方可选择适当的LED驱动电路结构。因此,设计人员必须依据最终成品,来权衡可用的预算。

另外,大小和高度也造成另一种技术限制。具备高转换频率的电荷帮浦及电感式DC/DC升压解决方案,才可以使用体积更小的外部元件。特别是以电荷帮浦为基础的LED驱动电路,因为电荷帮浦和并联式LED电源仅需极小的外部电容器,所以会使用并联式LED电源来缩减外部元件的大小。不论是要缩减电荷帮浦还是电感型解决方案的外部元件大小,最主要的考量还是LED驱动电路的转换频率。

例如,智能型手机通常是比较轻薄短小的装置,因为需要较小的元件,所以可以容许较高的成本。相较之下,笔记型计算机的成本较低廉而且体积较大,有足够的空间可以容纳较大的元件。

未来高阶手机的主流会是AMOLED吗?

David Brown:在小型手持装置方面,AMOLED绝对是锐不可挡的趋势,因为这些装置不论分辨率和色彩重现方面,在所有可能的应用领域都能有卓越的表现。但由于成本考量,加上市场上供应商不多,目前采用AMOLED为显示器主流 的速度已减缓。另外,如果AMOLED面板大于 5吋,则对于大多数便携式产品来说,安装的费用通常就会太过昂贵。

目前市面上已有少数使用AMOLED的装置,而这类产品的显示器尺寸则都落在3至5吋的范围之间。而未来,随着制造商数量增加以及显示器的成本陆续降低,我认为AMOLED显示器会成为手机应用的主流。AnalogicTech也早已支援此市场,并主动研究此种显示器技术专用的电源管理解决方案。

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