目前手機(jī)彩屏背光主要采用白光LED(WLED),WLED驅(qū)動器的功能就是要向WLED提供恒定電流,減少電池電壓變化時(shí)所引起LED亮度的變化以及不同LED之間的亮度不匹配。這樣的WLED驅(qū)動器隨著時(shí)間的不同,不同的架構(gòu)先后在手機(jī)中得到了大規(guī)模的應(yīng)用。從2003~2005年,在手機(jī)中流行使用的是電感升壓型WLED驅(qū)動器;2005~2007年大規(guī)模使用的是分?jǐn)?shù)電荷泵型WLED驅(qū)動器;到2007年初嶄露頭角、2008年逐步流行的低壓降恒流型WLED驅(qū)動器,經(jīng)歷了一系列的發(fā)展歷程。如何選擇合適的WLED驅(qū)動器?下面將逐步分析,以便從WLED驅(qū)動器演變的過程中去尋找合適架構(gòu)的LED驅(qū)動器。
串聯(lián)電感升壓型WLED驅(qū)動器架構(gòu)
圖1.串聯(lián)電感升壓型LED驅(qū)動器典型應(yīng)用圖
如圖1所示,串聯(lián)電感升壓型WLED驅(qū)動器比較方便的通過一個(gè)電阻就設(shè)定了一串WLED的工作電流。但是它的最大問題在于:由于使用了電感來進(jìn)行升壓(boost),電感是通過把電能轉(zhuǎn)換成磁能來儲存能量的,在工作過程中,不停的進(jìn)行電磁轉(zhuǎn)換、這樣就可能產(chǎn)生電磁輻射和電磁干擾,從而影響手機(jī)中的射頻模塊工作。例如:手機(jī)的接受靈敏度指標(biāo)可能在背光模塊工作時(shí)受到影響而下降,這樣在基站信號不強(qiáng)的區(qū)域,背光模塊的工作可能會導(dǎo)致通話質(zhì)量的下降,導(dǎo)致用戶對手機(jī)品質(zhì)的抱怨。
分?jǐn)?shù)電荷泵型WLED驅(qū)動器架構(gòu)
2005年開始,手機(jī)中逐步流行分?jǐn)?shù)電荷泵WLED驅(qū)動器,其基本架構(gòu)如下:
圖2.分?jǐn)?shù)電荷泵WLED驅(qū)動器典型應(yīng)用圖
通常這種分?jǐn)?shù)電荷泵型WLED驅(qū)動器都是多模式的,可以自動根據(jù)WLED的正向?qū)▔航担╒F)和電源電壓,來自動決定驅(qū)動器所需要的工作模式,比如,當(dāng)WLED的VF為3.3V時(shí),電池電壓在3.8V以上,通過內(nèi)部的模式判斷電路,驅(qū)動器可以停留在1X工作模式下,當(dāng)電池電壓下降到不足以維持WLED的設(shè)定電流時(shí),通過電荷泵達(dá)到升壓增強(qiáng)驅(qū)動能力的目的。
這種分?jǐn)?shù)電荷泵型WLED驅(qū)動器的好處在于:消除了電感,減少了對手機(jī)射頻電路的干擾,用廉價(jià)的電容儲能來代替電感儲能,外圍元件的成本也進(jìn)一步降低。這種芯片的封裝一般為QFN3mm×3mm16L的封裝。
分?jǐn)?shù)電荷泵型WLED驅(qū)動器的工作有一個(gè)特點(diǎn):在理想情況下,輸出80mA的驅(qū)動電流時(shí),當(dāng)工作在1X模式下,電源消耗電流的為80mA(考慮到芯片內(nèi)部其他電路的消耗,電流一般小于81mA);當(dāng)工作在1.5X模式下,電源消耗的電流突變?yōu)?b>120mA(考慮到芯片內(nèi)部其他電路的消耗以及開關(guān)損耗,電流一般在123mA左右),當(dāng)工作在2X模式下,電源消耗的電流突變?yōu)?60mA。因此,從分?jǐn)?shù)電荷泵型WLED驅(qū)動器的效率曲線上,通常會看到一個(gè)或者兩個(gè)突變點(diǎn)。因此,對于分?jǐn)?shù)電荷泵型WLED