OLED的電源管理(圖)
在今后的幾年內(nèi),有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）無(wú)疑將突破手機(jī)副屏這一目前的主要應(yīng)用領(lǐng)域。韓國(guó)市場(chǎng)調(diào)研公司DisplayBank的研究表明,由于更多的數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器和掌上游戲機(jī)等便攜產(chǎn)品的生產(chǎn)商開(kāi)始采用OLED,其全球銷售量今年將增長(zhǎng)64%（從2005年的6100萬(wàn)件到2006年的約1億件）。
與傳統(tǒng)LCD技術(shù)相比,OLED技術(shù)有很多優(yōu)勢(shì),因此帶來(lái)了銷售量的高速增長(zhǎng)。OLED是在導(dǎo)體間放置一系列有機(jī)薄膜制成的,自身發(fā)光,無(wú)須背光,因此要比TFT或有源矩陣LCD的構(gòu)架簡(jiǎn)單。OLED的封裝更薄,正適合用于空間受限的便攜系統(tǒng)。除了上述這些優(yōu)勢(shì),OLED還實(shí)現(xiàn)了更豐富的色彩和更寬的視角。
但這些并不意味著這種新的顯示技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的和LCD技術(shù)一樣成熟了。OLED技術(shù)還面臨著很多挑戰(zhàn)。良品率低一直是個(gè)問(wèn)題,尤其是當(dāng)尺寸增大的時(shí)候�，F(xiàn)在大多數(shù)OLED產(chǎn)品的尺寸都相對(duì)較小,要達(dá)到筆記本電腦顯示屏的尺寸還需要幾年時(shí)間。不過(guò),制造商已不斷取得新的進(jìn)展。
OLED的價(jià)格也是一個(gè)障礙,和同類的LCD相比,它的價(jià)格仍然偏高。另外,顯示屏的使用壽命也是一個(gè)挑戰(zhàn)。OLED的壽命最近才剛剛能夠超過(guò)手機(jī)的平均使用壽命。當(dāng)然,隨著制造工藝日漸成熟,制造商的經(jīng)驗(yàn)愈加豐富,OLED在質(zhì)量和壽命上與現(xiàn)有LCD方案之間的差距會(huì)不斷縮小甚至消失。
電源管理的挑戰(zhàn)
當(dāng)OLED的良品率不斷提高使得價(jià)格下降,便攜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者采用OLED時(shí)就會(huì)面臨另一個(gè)挑戰(zhàn)——如何給這一新的顯示技術(shù)供電。OLED與LCD的負(fù)載情況有很大區(qū)別。OLED需要10～18V的輸出電壓范圍,比單芯鋰離子聚合物電池能夠提供的電壓高許多,也高于常用于LCD背光供電的電荷泵的電壓。
此外,OLED波動(dòng)的負(fù)載曲線需要供電電源能夠適應(yīng)負(fù)載的快速變化并保持穩(wěn)壓。因此,OLED必須要由能快速響應(yīng)的升壓轉(zhuǎn)換器供電。
升壓轉(zhuǎn)換器能夠穩(wěn)定的操作是最關(guān)鍵的。眾所周知,其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)右半平面零點(diǎn)特性極其敏感,這使得保持控制系統(tǒng)回路穩(wěn)定比較困難。
供電系統(tǒng)必須在不同的負(fù)載電流和電壓間快速轉(zhuǎn)換,以避免振動(dòng)對(duì)顯示的色彩和亮度的影響。因此,設(shè)計(jì)者需要瞬態(tài)響應(yīng)足夠快的升壓轉(zhuǎn)換器和高度精密的反饋回路來(lái)保持控制系統(tǒng)的穩(wěn)定。
不僅如此,OLED所需的升壓轉(zhuǎn)換器還要有相對(duì)復(fù)雜的控制機(jī)制以簡(jiǎn)便的控制其明暗度和操作狀態(tài)。對(duì)這種功能的要求在未來(lái)幾年會(huì)越來(lái)越高。目前,1.5英寸的OLED副屏需要在10～18V范圍的兩個(gè)輸出電壓,以后的設(shè)計(jì)中可能會(huì)需要更多的電壓水平。
在便攜系統(tǒng)設(shè)計(jì)師看來(lái),使用升壓轉(zhuǎn)換器的另一個(gè)難題是漏電流問(wèn)題。設(shè)計(jì)師通常要在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中都考慮到將漏電流最小化以延長(zhǎng)電池的壽命。但由于開(kāi)關(guān)升壓轉(zhuǎn)換器的固有特性,電源和輸出負(fù)載間的漏電流問(wèn)題在任何操作狀態(tài)都存在,關(guān)掉顯示屏也不例外。
電源管理技術(shù)的新進(jìn)展
雖然電源管理產(chǎn)品的制造商已經(jīng)著手處理這些問(wèn)題,但是目前市場(chǎng)上完善的解決方案極少。設(shè)計(jì)者對(duì)為OLED供電的升壓轉(zhuǎn)換器有哪些期待呢？
首先是快速的瞬態(tài)響應(yīng)。最近市場(chǎng)上已有開(kāi)關(guān)頻率高達(dá)2MHz的升壓轉(zhuǎn)換器,對(duì)負(fù)載變化有快速的響應(yīng),如AnalogicTech公司的AAT1230。
圖1 >
