智能時代電感升壓型背光驅(qū)動面臨的干擾和應(yīng)對

　　圖3是某款采用普通PWM調(diào)光方式的電感升壓型背光驅(qū)動在PWM調(diào)光時的使能引腳(EN)和輸出VOUT的波形,從圖3中可以看到，用10KHz 50%占空比的PWM信號調(diào)光時，輸出電壓VOUT上的紋波高達(dá)4V，而且我們發(fā)現(xiàn)，調(diào)光頻率越低，輸出電壓紋波越大。而在PCB設(shè)計中，輸出VOUT需要從背光驅(qū)動模塊接到屏的背光LED的陽極，走線會比較長，這樣VOUT走線的輸出紋波也是一個嚴(yán)重的EMI輻射源!

　　輸出電壓上紋波幅度過大還會在輸出電容上產(chǎn)生刺耳的嘯叫聲。這是由于輸出MLCC電容的壓電效應(yīng)產(chǎn)生的振動而引起的，一般紋波幅度超過0.5V就能聽到明顯的嘯叫聲。提高調(diào)光頻率是一種解決辦法，但提高調(diào)光頻率會影響PWM調(diào)光的調(diào)光線性度，甚至?xí)拐{(diào)光功能失效，而且也沒有從根本上解決問題?！　?/p>

圖 4 AW9920 PWM調(diào)光時輸出VOUT紋波(10KHz、50% Duty Cycle)

　　上海艾為的電感升壓型背光驅(qū)動AW9920STR/DNR采用了創(chuàng)新的PWM轉(zhuǎn)恒流調(diào)光方式。PWM轉(zhuǎn)恒流調(diào)光接收普通的PWM調(diào)光信號，經(jīng)過內(nèi)部的電路轉(zhuǎn)化，最終輸出的一個恒定的輸出電流，輸出電流的大小與PWM調(diào)光的占空比成正比。輸出電流恒定，輸出電壓上的紋波就非常小了。圖4是AW9920在同樣條件下的測試結(jié)果，而AW9920的輸出電壓紋波不超過100mV，輸出VOUT上的EMI輻射和電容嘯叫的問題完美解決!而且AW9920支持更高的調(diào)光頻率，調(diào)光頻率越高，EMI性能和電容嘯叫問題改善越好，還不影響調(diào)光線性度。

　　采用斜率可變的驅(qū)動技術(shù)和PWM轉(zhuǎn)恒流調(diào)光技術(shù)使得上海艾為的第二代串聯(lián)背光驅(qū)動EMI性能顯著改善，對PCB的設(shè)計要求也就大幅降低，而且還消除了輸出電容的嘯叫聲。但EMI輻射是一個非常復(fù)雜而難以感知的問題，在PCB設(shè)計時手機設(shè)計人員還要特別注意：

　　1. 連接至SW引腳的連線盡量短、面積盡量小，以減小SW走線上的EMI輻射;電感盡可能采用屏蔽電感;
　　2. 輸入VIN和輸出VOUT的旁路電容盡可能靠近芯片的對應(yīng)引腳;電源經(jīng)過芯片到地的走線要根據(jù)電流走線布線，盡可能減小寄生電阻和寄生電感;
　　3. 背光驅(qū)動模塊電源和其他模塊電源走線盡可能采用星星接法;
　　4. 地線盡可能采取鋪地的方式，并且和其他易受干擾的模塊地分開;
　　5. 背光驅(qū)動模塊建議用屏蔽罩屏蔽，以盡可能降低EMI輻射。

　　電感升壓型背光驅(qū)動可能受到的干擾和應(yīng)對

　　地干擾引起的閃屏和應(yīng)對

　　傳統(tǒng)的第一代電感升壓型背光驅(qū)動采用的是外接反饋電阻的方式設(shè)定LED電流，典型應(yīng)用圖如圖5所示。這種架構(gòu)在應(yīng)用時如果反饋電阻的地和背光驅(qū)動芯片的地PCB共地不好，背光驅(qū)動芯片的地和反饋電阻的地波動幅度或者方向不一致的話，就會導(dǎo)致反饋電阻上的電壓波動而閃屏，而且屏幕亮度越暗，反饋電壓越小，閃屏的風(fēng)險越大。