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說說手機(jī)上LCD 的背光驅(qū)動(dòng)芯片

作者: 時(shí)間:2011-09-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

上非常重要的部件之一,顯示的效果,直接影響著用戶的直觀感受。 而,也是具有影響的其中一個(gè)因素。性能好的LCD,可以使LCD顯示清晰,亮度均勻,沒有閃爍等問題,并且高效率的驅(qū)動(dòng)增加的待機(jī)時(shí)間,所以選擇一款合適的,性能優(yōu)異的LCD芯片是非常重要的。

根據(jù)LCD屏幕內(nèi)的LED連接方式,來決定要選擇的背光驅(qū)動(dòng)芯片。 目前常用的背光驅(qū)動(dòng)芯片有幾種: boost DC/DC (inductor)型 , charge pump(capacitor)型, Linear 型的。下表是這幾種類型的比較:

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Inductor boost DC/DC 利用電感和電容元件的能量儲存特性,將Vbat電壓升壓來驅(qū)動(dòng)LED,實(shí)現(xiàn)能量從Vbat到負(fù)載LED的轉(zhuǎn)換。 Inductor boost DC/DC 主要用來驅(qū)動(dòng)背光LED是串聯(lián)的 LCD屏。LED串聯(lián)連接的方式優(yōu)點(diǎn)是每一個(gè)LED的工作電流都是一樣,所以發(fā)光基本一致,亮度均勻。在大尺寸屏幕中優(yōu)勢明顯,應(yīng)用的較多。但是,用Inductor boost DC/DC 由于電感的存在和內(nèi)部switch的開關(guān)動(dòng)作,會產(chǎn)生干擾和噪音,可能會對其他部分電路產(chǎn)生干擾,影響的RF等性能,所以在電路設(shè)計(jì)和PCB layout的時(shí)候要特別注意。

Fairchild 可以提供一系列 Inductor boost DC/DC 型的背光驅(qū)動(dòng)芯片,53系列中的一款同步升壓的boost DC/DC 驅(qū)動(dòng),最高效率能達(dá)到 87%,最大Vout電壓能到 16V,能夠驅(qū)動(dòng) 2~4 LED. 還有一個(gè)特點(diǎn)就是內(nèi)部集成了一個(gè)P_MOSFET, 在芯片 shutdown的情況下,PMOSFET能夠可靠的關(guān)斷,從而切斷整個(gè)電流通路,不會有任何的漏電流,這個(gè)特點(diǎn)在用在 PM_OLED 驅(qū)動(dòng)的時(shí)候最有優(yōu)勢,有些廠家的芯片在關(guān)斷的時(shí)候由于電流通路上的Diode存在,會有電流從Vbat灌過來,形成較大的漏電流,增加了系統(tǒng)的功耗。1

Figure 1 53** 系列 Block Diagram

由于用做并聯(lián)LED的背光驅(qū)動(dòng)芯片, current match 這項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)有了非常明顯的提高,并且在成本上也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Inductor boost DC/DC型的,所以用并聯(lián)LED燈的LCD屏越來越成為主流。 用作這類LCD屏的背光驅(qū)動(dòng)芯片主要有 capacitor charge pump 型和Linear型,它們具有低電磁干擾,低噪聲的特點(diǎn),并且具有成本的優(yōu)勢,所以應(yīng)用越來越廣泛。

Fairchild 57** 系列是charge pump型的背光驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。目前的兩款產(chǎn)品都是6個(gè)通道的,可以工作在1倍或1.5倍模式。一款是可以將6個(gè)通道分為2組(4,2),每組都可以通過PWM信號獨(dú)立控制,這樣做的好處是設(shè)計(jì)靈活,可以將6個(gè)通道全部用于LCD的背光,也可以將4個(gè)通道用于LCD的背光LED驅(qū)動(dòng),2個(gè)通道用于鍵盤的LED驅(qū)動(dòng)。它的效率可以最高達(dá)到92%,current matching 在3% 以內(nèi),典型值是0.4%,在業(yè)內(nèi)較領(lǐng)先。另一款是可以將6個(gè)通道分為5組(2,1,1,1,1),通過I2C總線可以獨(dú)立的控制每一組,設(shè)計(jì)更為靈活。

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Figure 2 57** 系列 6通道charge pump 背光驅(qū)動(dòng)

Linear 型的背光驅(qū)動(dòng)不需要外置電感或電容實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換,它是通過降壓的方式,設(shè)置電流來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)LED,所以要求LED 的Vf不能太高。由于近年來隨著LED技術(shù)的發(fā)展,LED的Vf越來越低,已經(jīng)降到3.2V甚至更低,所以Linear型的背光驅(qū)動(dòng)開始廣泛普及,F(xiàn)airchild 56**系列的Linear背光驅(qū)動(dòng)芯片的dropout為50mv,較為領(lǐng)先。在手機(jī)的主要工作電池電壓Vbat 3.6V-3.8V之間, 56**系列的工作效率能保持在85%或更高。

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56** 系列l(wèi)inear 背光驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品可以提供2通道,4通道,6通道三種型號。通過外置的一顆電阻來設(shè)置背光的電流,而且通過single wire的接口,可以實(shí)現(xiàn)軟件32級的調(diào)光。

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