- 探究手機LED背光電源管理的設計需求
- 學(xué)習小尺寸背光熒幕的電源管理存在的技術(shù)挑戰
- 依據裝置本身的產(chǎn)品特性、大小和效能需求來(lái)決定
手機背光是當今LED最大的應用市場(chǎng)之一，由于市場(chǎng)已處于飽和狀態(tài)，價(jià)格下滑明顯，雖然銷(xiāo)售量持續增加，但銷(xiāo)售金額并沒(méi)有明顯的成長(cháng)。盡管如此，5到10吋手機裝置的背光應用仍將是市場(chǎng)成長(cháng)新動(dòng)力。
以下由零組件雜志獨家專(zhuān)訪(fǎng)AnalogicTech應用工程主任 David Brown，探討LED背光之電源管理設計需求。
大小為 5至 10英吋的TFT LCD熒幕，有哪些應用方式？
David Brown：TFT LCD 熒幕有多種應用方式，包括高階智能型手機、小型便攜式多媒體播放器（PMP，例如通常為5至9吋的小型DVD播放器）、手持便攜式導航裝置（PND）、筆記型計算機、小筆電、平板計算機、手持電玩顯示器及電子書(shū)閱讀器等。
這些應用的電源管理需求有何不同？
David Brown：上述各種應用的電源管理需求都大不相同，且每種特定的裝置設計結構皆有其獨特的需求。對于每一種裝置，設計人員都必須考量電池種類(lèi)、熒幕大小和背光LED使用數量。了解系統需求后，還必須權衡LED驅動(dòng)電路的結構，以及成本與裝置的復雜程度，從中取得平衡。所有上述因素都足以決定驅動(dòng)便攜式裝置上背光LED之最佳方法。
LED背光結構主要分為兩種，單組串聯(lián)式電源或多組串聯(lián)式/并聯(lián)式電源。單組串聯(lián)式電源雖然使用較低恒流，但必須將輸入電源提升至符合串聯(lián)式電源的總順向電壓水平，才可以驅動(dòng)LED。相反的，多組串聯(lián)式/并聯(lián)式LED電源雖然需要更高的恒流來(lái)驅動(dòng)，卻降低了高電壓的需求。升壓轉換器需求的差異取決于成本、復雜程度及能量轉換效率（對于使用者而言，相當于充電循環(huán)之間的電池壽命）。最終也會(huì )依據裝置本身的產(chǎn)品特性、大小和效能需求來(lái)決定最佳解決方案。
小尺寸背光熒幕的電源管理存在哪些技術(shù)挑戰？
David Brown：確實(shí)存在不少挑戰。第一個(gè)挑戰與第一部份所提到的討論相關(guān)，設計人員必須在系統需求、電力來(lái)源和電路架構之間取得平衡，方可選擇適當的LED驅動(dòng)電路結構。因此，設計人員必須依據最終成品，來(lái)權衡可用的預算。
另外，大小和高度也造成另一種技術(shù)限制。具備高轉換頻率的電荷幫浦及電感式DC/DC升壓解決方案，才可以使用體積更小的外部元件。特別是以電荷幫浦為基礎的LED驅動(dòng)電路，因為電荷幫浦和并聯(lián)式LED電源僅需極小的外部電容器，所以會(huì )使用并聯(lián)式LED電源來(lái)縮減外部元件的大小。不論是要縮減電荷幫浦還是電感型解決方案的外部元件大小，最主要的考量還是LED驅動(dòng)電路的轉換頻率。
例如，智能型手機通常是比較輕薄短小的裝置，因為需要較小的元件，所以可以容許較高的成本。相較之下，筆記型計算機的成本較低廉而且體積較大，有足夠的空間可以容納較大的元件。
未來(lái)高階手機的主流會(huì )是AMOLED嗎？
David Brown：在小型手持裝置方面，AMOLED絕對是銳不可擋的趨勢，因為這些裝置不論分辨率和色彩重現方面，在所有可能的應用領(lǐng)域都能有卓越的表現。但由于成本考量，加上市場(chǎng)上供應商不多，目前采用AMOLED為顯示器主流的速度已減緩。另外，如果AMOLED面板大于 5吋，則對于大多數便攜式產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，安裝的費用通常就會(huì )太過(guò)昂貴。
目前市面上已有少數使用AMOLED的裝置，而這類(lèi)產(chǎn)品的顯示器尺寸則都落在3至5吋的范圍之間。而未來(lái)，隨著(zhù)制造商數量增加以及顯示器的成本陸續降低，我認為AMOLED顯示器會(huì )成為手機應用的主流。
AnalogicTech也早已支援此市場(chǎng)，并主動(dòng)研究此種顯示器技術(shù)專(zhuān)用的電源管理解決方案。
