手机LED背光电源管理的设计需求

时间:2011-08-26 08:39来源:世纪电源网

摘要: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DavidBrown,探讨LED背光之电源管理...

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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