立迪思科技的新LDS8869/66 LED驅動器: 效能及電池壽命的重要突破
在世紀之交,手機已從音頻設備發展成為真正的多媒體平臺,此項進步促使通信工具的使用方式發生巨大轉變。僅僅在五年前,用戶還只是將手機用于音頻通話,但如今,用戶已可以利用手機發送消息、讀寫電郵、分享圖片、連接互聯網、拍攝視頻圖像及啟動綜合GPS導航系統。所有這些應用都圍繞著手機顯示屏展開:用戶用來看手機顯示屏的時間超過了用手機談話的時間。顯示屏越來越大,分辨率越來越高,耗能也更多。顯示屏所消耗的能量絕大部分實際上是被使其發光的LED消耗掉。由于LED驅動器的芯片(如LDS8869及LDS8866)控制著LED消耗的能量,因此,再小的效能改進,都會極大有利于電池整體壽命的提高。
圖1展示的是典型的背光配置:采用充電泵的LED驅動器(如LDS8869/66)應用于控制及為6個照亮手機大顯示屏(2.8”及以上)的LED提供能量。
在采用充電泵的LED驅動器中,有兩個關鍵運行模式:1x模式及1.5x模式。在1x模式中,直接轉化為電池壽命的效能通常在80-90%的范圍內,但在1.5x模式中,這一效能則可低至55-60%。當啟動1.5x模式時,這一效能流失對電池壽命產生巨大的影響。在1x模式中,LED驅動器的輸出電壓 (Vout)相當于電池電壓(Vin)。在此模式中,由于充電泵自身關閉,因此效能極高;不發生充電轉換,因此充電泵中不消耗電流。驅動器一直使用這種運行模式,直到輸出電壓超過LED臨界電壓(Vf)與圖1所示LEDA1….LEDC2接腳的電壓降之和。此類電壓稱作輸入輸出電壓差(Vdrop),與LED驅動器內部電源的設計方式有關。顯然,低壓差至關重要,因為對于任何給定的LED電壓,壓差越低,LED驅動器處于1x 模式的時間就越長。如今,業內常用的壓差為150-300毫伏(mV)。
在探索更高效能及更長電池壽命的過程中,性能優越的LED驅動器(如立迪思的新型LDS8869/66) 解決了以下兩個關鍵問題:
1. 如何盡可能延長充電泵處于1x模式的時間
2. 如何提高1.5x模式的效能
LDS8869/66利用兩項申請中的專利技術解決此兩個問題:Powerlite 電流調節器(PCR)及支持1.3x模式的充電泵。
Powerlite電流調節器(PCR)是一項電路設計技術。該項技術可精確控制片上電源的電壓降。該項技術具有雙重優勢:首先,電壓降限制在50mV(標準),據稱是當今業界最低的電壓降。第二,此項超低電壓降不是針對LED電流的功能,而是為此驅動器裝置所獨用。Powerlite電流調節器提高效能約10%。
支持1.3x模式的充電泵亦是一項電路設計技術。此項技術無需增加任何的外部電容器,即可使充電泵從1x模式轉換為1.3x模式,而其它同類技術則從1x模式直接轉換為1.5x 模式。LDS8869/66可轉換至1.3x模式意味著充電泵中消耗的電流更少,這是因為充電泵毋須充能至1.5x模式。電流消耗方面的差別,使LDS8869/66的效能提高約10%。
與現有的解決方案相比,LDS8869/66 LED驅動器可讓手機設計師提高效能約20%。這是由立迪思專有PCR及支持1.3x模式充電泵提供的巨大改善。LDS8869由一根線接口控制,可最大限度減少接腳數量;而LDS8866由三個脈寬調制訊號(PWM)控制,每組各一個。
圖 1: LDS8869 驅動 6 個LED
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