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说说手机上LCD 的背光驱动芯片

发布来源:www.xyhlcd.com   发布时间:2010-9-30

LCD是手机上非常重要的部件之一,LCD显示的效果,直接影响着用户的直观感受。 而LCD背光驱动芯片,也是具有影响的其中一个因素。性能好的LCD背光驱动芯片,可以使LCD显示清晰,亮度均匀,没有闪烁等问题,并且高效率的驱动芯片增加手机的待机时间,所以选择一款合适的,性能优异的LCD背光驱动芯片是非常重要的。
根据LCD屏幕内的LED连接方式,来决定要选择的背光驱动芯片。 目前常用的背光驱动芯片有几种:  boost DC/DC (INDUCTOR)型 , charge pump(capacitor)型,  Linear 型的。下表是这几种类型的比较:

INDUCTOR boost DC/DC 利用电感和电容元件的能量储存特性,将Vbat电压升压来驱动LED,实现能量从Vbat到负载LED的转换。 INDUCTOR boost DC/DC 主要用来驱动背光LED是串联的 LCD屏。LED串联连接的方式优点是每一个LED的工作电流都是一样,所以发光基本一致,亮度均匀。在大尺寸屏幕中优势明显,应用的较多。但是,用INDUCTOR boost DC/DC 由于电感的存在和内部switch的开关动作,会产生干扰和噪音,可能会对其他部分电路产生干扰,影响手机的RF等性能,所以在电路设计和PCB layout的时候要特别注意。
FAIRCHILD 可以提供一系列 INDUCTOR boost DC/DC 型的背光驱动芯片,53系列中的一款同步升压的boost DC/DC 驱动,最高效率能达到 87%,最大Vout电压能到 16V,能够驱动 2~4 LED. 还有一个特点就是内部集成了一个P_MOSFET, 在芯片 shutdown的情况下,PMOSFET能够可靠的关断,从而切断整个电流通路,不会有任何的漏电流,这个特点在用在 PM_OLED 驱动的时候最有优势,有些厂家的芯片在关断的时候由于电流通路上的Diode存在,会有电流从Vbat灌过来,形成较大的漏电流,增加了系统的功耗。

由于用做并联LED的背光驱动芯片, current match 这项指标已经有了非常明显的提高,并且在成本上也远远低于INDUCTOR boost DC/DC型的,所以用并联LED灯的LCD屏越来越成为主流。 用作这类LCD屏的背光驱动芯片主要有 capacitor charge pump 型和Linear型,它们具有低电磁干扰,低噪声的特点,并且具有成本的优势,所以应用越来越广泛。
FAIRCHILD  57** 系列是charge pump型的背光驱动产品。目前的两款产品都是6个通道的,可以工作在1倍或1.5倍模式。一款是可以将6个通道分为2组(4,2),每组都可以通过PWM信号独立控制,这样做的好处是设计灵活,可以将6个通道全部用于LCD的背光,也可以将4个通道用于LCD的背光LED驱动,2个通道用于键盘的LED驱动。它的效率可以最高达到92%,current matching 在3% 以内,典型值是0.4%,在业内较领先。另一款是可以将6个通道分为5组(2,1,1,1,1),通过I2C总线可以独立的控制每一组,设计更为灵活。

Figure 2    57** 系列 6通道charge pump 背光驱动 Linear 型的背光驱动不需要外置电感或电容实现能量的转换,它是通过降压的方式,设置电流来实现驱动LED,所以要求LED 的Vf不能太高。由于近年来随着LED技术的发展,LED的Vf越来越低,已经降到3.2V甚至更低,所以Linear型的背光驱动开始广泛普及,FAIRCHILD   56**系列的Linear背光驱动芯片的dropout为50mv,较为领先。在手机的主要工作电池电压Vbat 3.6V-3.8V之间, 56**系列的工作效率能保持在85%或更高。

56** 系列linear 背光驱动产品可以提供2通道,4通道,6通道三种型号。通过外置的一颗电阻来设置背光的电流,而且通过single wire的接口,可以实现软件32级的调光。

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