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手機LED背光電源管理的設計需求

目錄:解決方案星級:3星級人氣:-發(fā)表時間:2010-09-09 09:20:00
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   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背光之電源管理設計需求。
  大小為5至10英吋的TFT LCD熒幕,有哪些應用方式?
  David Brown:TFT LCD 熒幕有多種應用方式,包括高階智能型手機、小型便攜式多媒體播放器(PMP,例如通常為5至9吋的小型DVD播放器)、手持便攜式導航裝置(PND)、筆記型計算機、小筆電、平板計算機、手持電玩顯示器及電子書閱讀器等。
  這些應用的電源管理需求有何不同?
  David Brown:上述各種應用的電源管理需求都大不相同,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,設計人員都必須考量電池種類、熒幕大小和背光LED使用數量。了解系統(tǒng)需求后,還必須權衡LED驅動電路的結構,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動便攜式裝置上背光LED之最佳方法。
  LED背光結構主要分為兩種,單組串聯式電源或多組串聯式/并聯式電源。 單組串聯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式電源的總順向電壓水平,才可以驅動LED。相反的,多組串聯式/并聯式LED電源雖然需要更高的恒流來驅動,卻降低了高電壓的需求。 升壓轉換器需求的差異取決于成本、復雜程度及能量轉換效率(對于使用者而言,相當于充電循環(huán)之間的電池壽命)。最終也會依據裝置本身的產品特性、大小和效能需求來決定最佳解決方案。
  小尺寸背光熒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,方可選擇適當的LED驅動電路結構。因此,設計人員必須依據最終成品,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元件。特別是以電荷幫浦為基礎的LED驅動電路,因為電荷幫浦和并聯式LED電源僅需極小的外部電容器,所以會使用并聯式LED電源來縮減外部元件的大小。不論是要縮減電荷幫浦還是電感型解決方案的外部元件大小,最主要的考量還是LED驅動電路的轉換頻率。
  例如,智能型手機通常是比較輕薄短小的裝置,因為需要較小的元件,所以可以容許較高的成本。相較之下,筆記型計算機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元件。
  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方面,在所有可能的應用領域都能有卓越的表現。但由于成本考量,加上市場上供應商不多,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,則對于大多數便攜式產品來說,安裝的費用通常就會太過昂貴。
  目前市面上已有少數使用AMOLED的裝置,而這類產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也早已支援此市場,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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