高能效便携显示发光方案的设计.pdfVIP

高 能 高能效便携显示发光方案的 美国国家半导体公司 应用注释1777 设计 Humair Khan 效 2008年2月27 日 便 携 摘要 显 手持产品应用中不断增加的功能和供电要求，一直在挑 图1显示的是具有800:1对比度的32阶亮度设置，它可以 示 战便携电池的能量。通过更好地理解应用的能量损耗，设计 真实地表现线条的亮度等级控制和引导显示屏由开到关的平 发 师可以提供出高能效的解决方案，能延长电池寿命并且提供 滑转换的调光方案。人眼象一个对数检波器，它不是对亮度 光 一个更好的最终用户体验。 的等值变化而是对亮度的等比变化较敏感。被看作为亮度的 方 在便携显示屏中节省能量 线性增加实际上是指数的。通过调整背光变暗或者关断，设 案 的 计师就有了延长电池寿命的灵活性和能力。 由于手持显示屏的尺寸、分辨率及亮度的增加，显示屏 背光呈现出显著的能量需求。对于合适的显示亮度，典型的 设 小尺寸显示模块需要3到10个LED灯。 计 针对背光式显示屏的能耗，驱动LED灯的高效电源技术 是开关电容器。这一技术是将输入电压连到倍增开关电容 器，电容器产生一个调整后的电压输出。在开环操作期间， 输出电压等于输入电压乘以增益。闭环操作能产生一个固 定输出，该输出应该稍高于LED的正向电压和其他电压降。 输出电压和正向电压之间的压差为裕量，要监测此压差以 保证通过的电流。开关电容器技术在最宽的输入电压范围 内，根据LED正向电压和负载要求作增益变来保持稳压时消 耗最小的能量，其保持了最高效率的增益。双增益升压模式 （LM2755和LM2756有1x和3/2x ，LM2757有2x和3/2x ） 能 使宽输入电压范围内的效能最高，从而延长了电池寿命。 消费趋势继续显示需要更小的便携设备，这使得印刷 电路板的面积更加珍贵。开关电容拓扑结构提供的另一个 额外的好处就是无电感器方案，它节省方案的尺寸和材料。 图 1. 32阶亮度水平 LM2755 ，LM2756 ，以及LM2757就是采用开关电容升压技 图2 是LM2756的一个典型应用电路。为了用于多路显 术的例子，可以驱动多达10个LED （每个器件可驱动高达30 示，LM2756共驱动8个LED ，分成可独立控制的三组。下面 毫安的二极管电流）。这个较小尺寸的方案还可以将驱动器