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发光二极管(OLED)的电源管理

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在led灯珠中心发黑此后的几年内,有机发光二极管(OLED)无疑将冲破手机副屏这一今朝的首要利用范畴。韩国市场调研公司DisplayBank的研究注解,因为更多的数码相机、MP3播放器和掌上游戏机等便携产物的出产商最先采取OLED,其全球发卖量本年将增加64%(从2005年的6100万件到2006年的约1亿件)。 
       与传统LCD手艺比拟,OLED手艺有良多优势,是以带来了发卖量的高速增加。OLED是在导体间放置一系列有机薄膜制成的,本身发光,不必背光,是以要比TFT或有源矩阵LCD的构架简单。OLED的封装更薄,正合适用于空间受限的便携系统。除上述这些优势,OLED还实现了更丰硕的色采和更宽的视角。 
       但这些其实不意味着这类新的显示手艺已成长的和LCD手艺一样成熟了。OLED手艺还面对着良多挑战。良品率低一向是个问题,特别是当尺寸增年夜的时辰。此刻年夜大都OLED产物的尺寸都相对较小,要到达笔记本电脑显示屏的尺寸还需要几年时候。不外,制造商已不竭获得新的进展。 
       OLED的价钱也是一个障碍,和同类的LCD比拟,它的价钱依然偏高。别的,显示屏的利用寿命也是一个挑战。OLED的寿命比来才方才可以或许跨越手机的平均利用寿命。固然,跟着制造工艺日渐成熟,制造商的经验越发丰硕,OLED在质量和寿命上与现有LCD方案之间的差距会不竭缩小乃至消逝。 
       电源治理的挑战 
       当OLED的良品率不竭提高使得价钱降落,便携系统的设计者采取OLED时就会晤临另外一个挑战——若何给这一新的显示手艺供电。OLED与LCD的负载环境有很年夜区分。OLED需要10~18V的输出电压规模,比单芯锂离子聚合物电池可以或许供给的电压高很多,也高于经常使用于LCD背光供电的电荷泵的电压。 
       另外,OLED波动的负载曲线需要供电电源可以或许顺应负载的快速转变并连结稳压。是以,OLED必需要由能快速响应的升压转换器供电。 
       升压转换器可以或许不变的操作是最要害的。尽人皆知,其拓扑布局对右半平面零点特征极为敏感,这使得连结节制系统回路不变比力坚苦。 
       供电系统必需在分歧的负载电流和电压间快速转换,以免振动对显示的色采和亮度的影响。是以,设计者需要瞬态响应足够快的升压转换器和高度周详的反馈回路来连结节制系统的不变。 
       不但如斯,OLED所需的升压转换器还要有相对复杂的节制机制以简洁的节制其明暗度和操作状况。对这类功能的要求在将来几年会愈来愈高。今朝,1.5英寸的OLED副屏需要在10~18V规模的两个输出电压,今后的设计中可能会需要更多的电压程度。 
       在便携系统设计师看来,利用升压转换器的另外一个困难是漏电流问题。设计师凡是要在全部设计进程中都斟酌到将漏电流最小化以耽误电池的寿命。但因为开关升压转换器的固有特征,电源和输出负载间的漏电流问题在任何操作状况都存在,关失落显示屏也不破例。 
       电源治理手艺的新进展 
       固然电源治理产物的制造商已着手处置这些问题,可是今朝市场上完美的解决方案少少。设计者对为OLED供电的升压转换器有哪些等候呢? 
       起首是快速的瞬态响应。比来市场上已有开关频率高达2MHz的升压转换器,对负载转变有快速的响应,如AnalogicTech公司的AAT1230。 

图1 经由过程迟滞节制机制,AAT1230取得了快速的瞬态响应 
       图1比力了AAT1230与传统升压转换器的响应速度。另外,因为AAT1230开关频率高,可使用极小的2.2μH的外部电感和0805/0603陶瓷电容。 
       便携系统的设计者一般环境下会采取增添1个外部MOSFET和节制器在显示屏不利用时隔离电源和输出负载的方式来处置漏电流的问题。这类方式能有用的削减漏电流,但因为增添了外部元器件,也致使设计更复杂,本钱更高。 
       最近,电源治理产物的出产商最先采取在升压转换器封装里集成1个串连隔分开关的方式来解决这个问题。当EN/SET为低时,这类方式能有用的隔离负载和电源,将漏电流下降至不足1μA,同时也减小领会决方案的尺寸,下降了本钱。 
       节制机制也在敏捷转变。今朝,市场上有一部门升压转换器使设计者能经由过程从一个逻辑引脚激活两个分歧的参考程度来撑持现有的OLED模块。 
       未来的OLED利用会需要更复杂的节制机制,编程输出良多分歧的亮度程度。为了到达这个要求,设计者应当选择可以或许简单的经由过程串行总线接口编程实现分歧电压程度的升压转换器。 
       电路板的巨细在所有便携产物的设计中都是最主要的,缩小产物的尺寸是下降本钱博得市场的要害。是以,设计者需要尽量选择尺寸小的升压转换器。


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