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照明需求日渐杂乱电源芯片遭受技能应战!

时间:2018-10-08编辑: admin 点击率:

  照明需求日渐杂乱电源芯片遭受技能应战!

  将现在的便携式消费类电子设备与几年曾经的进行比较,你会了解为什么照明已成为首要的电源办理应战。具有单个无源LCD面板的手持设备正在敏捷被筛选。现在的设备都具有高性能、高分辨率、2.5~3英寸对角线五颜六色显现屏,以支撑包括从互联网接入和移动电视到视频回放的整个规模的使用。
典型的,这些显现屏需求4个或更多用于背光的LED和驱动器。许多手持设备(特别是翻盖式规划)都添加了一个较小的副显现屏,以显现时刻、日期和衔接性等根本信息。这些副显现屏一般比主显现屏需求多一到两个LED用于背光功用。
跟着规划工程师发现时髦照明在产品差异化中的重要作用,现在的许多便携式电子设备都需求额定的电源电路来驱动辅佐RGB状况灯和键盘背光。

内置相机功用具有复杂度更高的电源电路规划。这些功用一般经过以高电流在极短的继续时刻内驱动少数LED来供给亮光灯。可是当手持设备制作商开端开端引入这个功用时,他们选用的是不到100万象素的CCD,这就要求亮光灯驱动器的电流不超越100mA。现在的手持设备规划工程师正在集成分辨率高得多的CCD,这种CCD要求高达600mA的电流仅用来驱动亮光功用,并供给满足的光以取得高相片分辨率。电影形式和亮光灯功用等较新的功用因为需求更低电平电源驱动LED以取得更长的继续时刻,而添加了电源电路的规划难度。
考虑到这些开展要素,就很简略了解为什么照明一般是手持设备中最耗电池的来历了。曾经,规划工程师经过选用升压变换器或许电荷泵依托独自完成来供给他们的照明功用。可是跟着照明功用数量的添加和电源要求的进步,规划工程师需求更好的操控以处理光强度、办理颜色平衡并最大程度地进步功率。终究这些工程师转向选用体系微操控器或许专用操控器,经过脉宽调制(PWM)操控来处理这些问题。

更简略的规划

近年来,电源办理集成电路(PMIC)制作商现已开宣布各种旨在为工程师供给更高等级操控和简化规划的IC。以美国国家半导体(NS)公司的LM27965为例,这个白光LED(WLED)驱动器能够驱动多达9个并联的LED,总输出高达180mA。为了最大程度地进步规划工程师的操控能力,可将输出正向电流分红两到三个独立的操控组,并装备四到五个LED为主显现屏供给背光;装备两到三个LED为副显现屏供给背光;装备单个独立操控的驱动器来办理状况或许指示灯LED。每组LED都经过规范I2C接口进行操控。
尽管根据感应升压变换器的处理方案仍在许多使用中表现出优势。可是在许多情况下,制作商都开端转向选用混合形式或分数电荷泵来驱动紧凑型便携式使用中的WLED,而且不再需求大感应器。尽管固定升压电荷泵中的输出是选用独自的电阻进行调制的,可是LED电流匹配和功率可能受到影响。选用混合形式电荷泵时,可对输出电压进行调制以保持每个LED的恒定电流,然后使得规划工程师愈加精确地匹配电流源。
与许多竞赛产品类似的是,凌力尔特(Linear Technology)公司8月发布的LTC3219选用多模电荷泵,该器材可在1倍形式下导通,然后当任何使能LED电流源挨近电压降时主动变换至升压或许1.5倍形式。
随后的电压降将该器材变换至双倍(2x)形式。为了支撑主副显现屏和RGB照明要求,该器材驱动了9个可独自装备的电流源。

与NS的器材相同,凌力尔特的器材中的每个电流源都经过双线I2C串行接口选用数字方法操控灰度、亮度、亮光和分级调理。

前期的WLED需求相对较高的正向电压和电流以到达抱负的发光度。可是最近的技术进步现已答应制作商出产能够在10mA以下电流作业的WLED。这些器材可在比曾经低的正向电压下作业。最近的技术开展现已答应PMIC制作商开端供给线性匹配的独立电流源,因为不再需求大多数外部器材而降低了本钱并削减了占位面积。
再例如,TI的TPS75105供给一个四通道LDO,而且在极端紧凑的1.2×1.2mm封装里的两个槽中顺便多达四个LED的匹配LED恒流驱动器。该产品不再需求感应升压变换器所需的感应器、输出电容和/或反应电阻,或许选用混合形式电荷泵完成稳定性所需的开关电容和输入/输出电容。
相机亮光功用的驱动是一个难度更大的应战。规划工程师必须在规则时刻规模内供给适量的光,而且不超越体系的功耗约束或许LED的散热约束。因为根本开/关操控不充分,许多规划工程师转向选用由一起和谐亮光子体系和相机快门的体系微操控器运转的算法。最近推出的各种智能LED亮光灯操控器现已具有更高效的发光操控。例如,本年早些时候,恩智浦半导体(NXP)公司发布了UBA3001,该器材是LED亮光灯驱动器系列的首个器材,可在整个电压规模内支撑高达90%的功率水平的一起,为单个高亮度LED供给高达1A的电流以支撑带高分辨率摄像头的手机。这款新IC还供给用于手电筒形式和照相/录像形式的彻底电流设置操控。

节约空间

当然,PCB的占位空间关于空间受限的便携式使用始终是适当宝贵的。

五月份,Micrel公司发布了用于嵌入式相机的根据升压变换器的亮光灯驱动器MIC2298,该器材具有200万象素以上的分辨率,可为两个串联LED供给1A的电流。该器材选用3~3mm MLF封装,只需求一个紧凑的2uH感应器和小型陶瓷电容器。

其他制作商正在经过将规模更广的照明功用集成到器材中来协助规划工程师在节约板占位空间的一起削减元器材数量并降低本钱。关于在手机的上半部分嵌入LCD和相机模块的空间受限的直板手机、折叠手机或滑盖手机,美信(Maxim)公司最近发布了一个WLED驱动器系列,该系列在微型4×4mm的封装内加入了两个用来驱动相机模块的可编程200mA LDO。Max 8645X和8645Y选用分数电荷泵在最高30mA的电流下驱动多达六个WLED,而且具有五位调光精度。这些器材还能够在最高200mA的电流下驱动两个WLED,以用于相机亮光灯使用。
相同,研诺逻辑(AnalogicTech)公司也发布了根据电荷泵的AAT2846,该器材将6个背光驱动器、2个亮光灯驱动器和2个通用LDO与2个独立的单线数字接口集成在单个IC上。这答应规划工程师构建一个供给独立的背光和亮光灯功用操控的处理方案,并答应他们经过很多设置对这些操控进行编程。6个背光输出能够经过组成用于单个大显现器,或许分红5+1装备用于主副显现屏。十年堆集与沉积 山东照明展厚积薄发
 

  

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