一種無(wú)源OLED顯示器供電設(shè)計(jì)方案介紹

　　如上所述，當(dāng)OLED工作在暗的模式時(shí)可以通過降低輸出電壓顯著地節(jié)省功耗。因此為OLED電源選擇的最佳電源芯片應(yīng)包含能夠提供這一功能的電路。采用兩條獨(dú)立的反饋路徑就可實(shí)現(xiàn)這一功能，而且這兩條反饋路徑可以通過簡(jiǎn)單的邏輯輸入進(jìn)行選擇。因此通過這種方法就可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)PMOLED中使用的亮→暗→關(guān)節(jié)電技術(shù)。

　　輸出電壓由連接在輸出引腳和反饋參考引腳間的分壓器進(jìn)行設(shè)置。反饋電壓與內(nèi)部設(shè)置的參考電壓比較后用于控制輸出電壓。輸出電壓的精度取決于反饋參考電壓的精度和反饋網(wǎng)絡(luò)中使用的電阻值。

　　典型的反饋電壓是1.15V±2%。當(dāng)選擇引腳(SEL)設(shè)置為低時(shí)，F(xiàn)B0反饋引腳就與參考電壓進(jìn)行比較，F(xiàn)B1引腳接地，用以提供反饋參考地。當(dāng)SEL為高時(shí)，F(xiàn)B1用作參考電壓，F(xiàn)B0接地。輸出電壓可用公式5和公式6計(jì)算：

　　當(dāng)SEL=0時(shí)，

　　當(dāng)SEL=1時(shí)，

　　故障檢測(cè)

　　為保護(hù)IC和外部元件，集成眾多保護(hù)電路也非常重要。這些功能應(yīng)包括：

　　1.　欠壓閉鎖，確保器件只在輸入電壓大于最小要求電壓時(shí)才工作;

　　2.　過流保護(hù)，監(jiān)視開關(guān)電流，將電流限制在器件允許的最大電流值以下;

　　3.　過壓閉鎖，當(dāng)輸出電壓超過器件允許的最大值時(shí)，器件停止工作;

　　4.　過溫保護(hù)，當(dāng)裸片溫度超過預(yù)設(shè)最大值時(shí)關(guān)閉器件。

　　時(shí)鐘同步

　　在便攜式設(shè)備中，時(shí)鐘噪聲和串?dāng)_將成為主要考慮的因素。將開關(guān)設(shè)備與外部時(shí)鐘同步從而將所有時(shí)鐘鎖定于單一頻率，有助于產(chǎn)品設(shè)計(jì)師減少這些問題。對(duì)于時(shí)鐘沒有問題的設(shè)備來說，電源也應(yīng)能自己同步。在1MHz范圍內(nèi)的高頻率時(shí)鐘可提供最佳的效率，也有助于減小器件尺寸。一個(gè)高效的IC應(yīng)能夠自同步于1MHz時(shí)鐘，也能通過將該時(shí)鐘連接到同步輸入引腳，方便地與600kHz和1.4MHz之間的外部時(shí)鐘同步。

　　軟啟動(dòng)控制和輸入電壓斷開

　　當(dāng)電源芯片剛開始工作時(shí)，電流需要對(duì)系統(tǒng)中的電容充電，從而產(chǎn)生明顯的輸入電流需求。如果這個(gè)電流太高，電池電壓就會(huì)降低，從而導(dǎo)致系統(tǒng)中的器件進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，或產(chǎn)生錯(cuò)誤的操作。為了克服這一缺點(diǎn)，在啟動(dòng)時(shí)應(yīng)采用軟啟動(dòng)機(jī)制來限制電流。此時(shí)IC的電流是緩慢增長(zhǎng)的，直到達(dá)到滿電流負(fù)荷。這種機(jī)制在如今許多升壓轉(zhuǎn)換器中很常見。

圖3是ISL97702的軟啟動(dòng)操作過程。

　　圖3：ISL97702的軟啟動(dòng)

　　在A部分，通過限制流過分?jǐn)嚅_關(guān)的電流來減少負(fù)載電容充電時(shí)的浪涌電流;在B部分，升壓轉(zhuǎn)換器的開始電流限制在25%;在C部分，電流限制設(shè)在50%;在D部分電流限制為75%;在E部分，電流限制為100%。

　　為了進(jìn)一步改進(jìn)電池壽命，升壓電路的輸入端集成的分?jǐn)嚅_關(guān)非常有用。當(dāng)器件不工作時(shí)，這個(gè)開關(guān)將打開從而斷開與OLED顯示器、驅(qū)動(dòng)器和反饋網(wǎng)絡(luò)的連接，因而不會(huì)有漏電流。在這種斷電模式下，內(nèi)部IC的功耗會(huì)降至最小。

　　當(dāng)器件工作時(shí)，負(fù)載連接到輸入端，從輸入到輸出建立了一條直流通路，在輸入電容充電時(shí)將形成很大的電流尖峰。分?jǐn)嚅_關(guān)也應(yīng)提供軟啟動(dòng)模式，在輸出電容充電時(shí)限制電流，從而進(jìn)一步加強(qiáng)在其它直流/直流轉(zhuǎn)換器中常見的軟啟動(dòng)機(jī)制。

　　滿足功能要求的OLED器件

　　OLED顯示器只是提出特殊的電源芯片和新增功能要求的眾多新技術(shù)之一。正在開發(fā)的許多新型IC可滿足這些挑戰(zhàn)。Intelsil公司的ISL97702只是這些類型產(chǎn)品中的一個(gè)例子，它具有軟啟動(dòng)控制、輸入電壓斷開和其它適合該應(yīng)用的功能。ISL97702中使用的復(fù)雜控制機(jī)制代表了目前先進(jìn)電源芯片的優(yōu)秀例子，它完全可以滿足緊湊型手持設(shè)備對(duì)OLED供電的要求。

　　結(jié)論

　　OLED顯示器只是提出特殊的電源IC和新增功能要求的眾多新技術(shù)之一。為滿足這些需求，很多新型IC正在開發(fā)之中。