如今,,隨著集成功能的不斷增加,,移動電話還可作為便攜式媒體播放器(PMP),、數(shù)碼相機(jī),、掌上電腦(PDA)、甚至全球定位系統(tǒng)(GPS)使用,。如何獲得更加逼真的顯示,、突破熱瓶頸、高效智能地管理電源是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn),。
美國國家半導(dǎo)體(National Semiconductor)為便攜式應(yīng)用設(shè)備提供了多種電源管理解決方案:(1)智能WLED背光驅(qū)動器,;(2)適用于射頻功率放大器(RF PA)的雙模式SuPA;(3)高級電源管理裝置PMU,。
1 智能WLED背光驅(qū)動器
在過去數(shù)年里,,液晶顯示屏(LCD)已極大地改進(jìn)了其尺寸和分辨率。為使影片和圖像更逼真,、更具吸引力,,背光逐漸成為優(yōu)化改進(jìn)的重點(diǎn)。隨著高速3G數(shù)據(jù)流服務(wù)的發(fā)展,,LCD的尺寸變得越來越大,,為滿足不斷增加的多媒體內(nèi)容的需求,LCD的用電量也與日俱增,。如何延長系統(tǒng)待機(jī)時間與視頻播放時間是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員當(dāng)前關(guān)注的問題,。
傳統(tǒng)小面板LCD顯示屏的背光通過一對白色發(fā)光二極管(LED)來實(shí)現(xiàn)。對于小面板LCD,,白色LED并聯(lián)使用,,并由一個充電泵供電。主要原因在于充電泵的成本較低,,且每個LED的亮度均勻性要求并不十分嚴(yán)格,。而大面板LCD使用6個或以上的LED,其均勻性和效率要求非常嚴(yán)格,。在這種情況下,,充電泵無法滿足其要求,而升壓轉(zhuǎn)換器在這方面優(yōu)勢明顯,。美國國家半導(dǎo)體新推出的LM3530不僅可向多達(dá)11個串聯(lián)白色LED供電,,還可控制電流。圖1為LM3530的典型應(yīng)用電路,。
LM3530具有1 A限電流的特征以及從2.7 V~5.5 V的輸入電壓范圍,,使設(shè)備可作為一種多用途的背光電源,非常適合用于單一鋰電池的電壓范圍,。通過I2C可兼容接口在5 mA~30 mA范圍內(nèi)調(diào)節(jié)最大LED電流,。與傳統(tǒng)的WLED驅(qū)動器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同,,LM3530擁有真正的關(guān)機(jī)功能以提高效率。此外,,它還具有高達(dá)43 V的過電壓保護(hù)功能,。LM3530最強(qiáng)大的功能在于其具有支持環(huán)境光感應(yīng)(ALS)和動態(tài)背光控制(DBC)的能力。
ALS:環(huán)境光感應(yīng),,常用來測量外部光,。在較亮的環(huán)境中,背光需要更大的電流來照亮顯示屏,,在較暗的環(huán)境下,,背光可調(diào)低。而在傳統(tǒng)的ALS中,,處理器需要不斷輪詢環(huán)境光傳感器的輸出狀態(tài),,以確定是否要增強(qiáng)或減弱亮度。
DBC:動態(tài)背光控制,。在本系統(tǒng)中,,顯示驅(qū)動器分析內(nèi)容,并輸出背光驅(qū)動器所要求的設(shè)置,。這就是所謂的內(nèi)容調(diào)整背光控制(CABC),。在環(huán)境照明的基礎(chǔ)上調(diào)整亮度,從而可獲得更佳的對比度和暗電平,。
LM3530將這2個信號進(jìn)行結(jié)合,,并針對不同情況智能化地確定正確的背光設(shè)置。整個過程無需處理器參與,。用戶可編程ALS的性能,,從而根據(jù)不同的應(yīng)用進(jìn)行定制??紤]到可通過邏輯電平脈寬調(diào)制(PWM)信號來調(diào)節(jié)LED電流,,因此可使用I2C接口啟用PWM亮度控制。集成ALS和CABC支持能力可節(jié)省高達(dá)50%的電能,。
從典型應(yīng)用電路上可以看到,,LM3530集成有將模擬輸出環(huán)境光傳感器信號轉(zhuǎn)換成用戶指定亮度級的雙輸入環(huán)境光感應(yīng)接口(ALS1和ALS2)。環(huán)境光感應(yīng)電路具有4個可編程邊界,,定義了5個環(huán)境亮度區(qū)域,。每個環(huán)境亮度區(qū)域?qū)?yīng)1個可變編程亮度閾值??删幊痰腁LS接口用來接收來自ALS1或ALS2的最低電壓和最高電壓,,或選擇接收來自ALS1或ALS2的環(huán)境光信息。在區(qū)域改變之后,LM3530將發(fā)出中斷信號,,處理器可調(diào)節(jié)鍵盤發(fā)光二極管或進(jìn)行其他操作,;ALS輸入端還可以使用近程傳感器,當(dāng)有電話呼入且用戶接聽電話時,,手機(jī)可讓LM3530選擇接收近程傳感器輸出,。LM3530將鎖定顯示屏并相應(yīng)地減弱背光,以節(jié)省電能并防止誤觸發(fā)觸控面板,。除ALS和DBC以外,,12位調(diào)光器能夠輕松地平順調(diào)光的工作,。與此同時,,在任何給定的最大LED電流設(shè)置條件下,可采用127指數(shù)或線性調(diào)光級別進(jìn)一步調(diào)節(jié)LED亮度,。(未完,,下期待續(xù))