如何使三防平板電腦背光耗電減少呢？盡管三防平板電腦的銷量在不斷上升，現(xiàn)在仍然沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的平板電腦架構(gòu)。顯示器的背光是平板電腦中為耗電的系統(tǒng)之一。顯示器的尺寸從7英寸到10英寸，不一而足。近發(fā)布的加固平板電腦中，背光LED的數(shù)目范圍為20到36支。下面南京研維小編介紹如何選擇佳的WLED驅(qū)動(dòng)器和LED串配置，以在不犧牲效率和電池使用時(shí)間的情況下滿足平板電腦應(yīng)用要求。

平板電腦背光要求

平板電腦背光驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用同樣基于DC/DC轉(zhuǎn)換器和接地電阻通路，以用于LED。這種應(yīng)用一般具有如下一些要求：

1、RF范圍內(nèi)低EMI；
2、高調(diào)光比；
3、顯示器亮度一致；
4、亮度高度期間無(wú)可視閃爍；
5、陶瓷輸出電容壓電嗡嗡聲引起的可聽(tīng)噪聲小；
6、高效率，實(shí)施大電池使用時(shí)間。

滿足個(gè)要求即RF范圍內(nèi)低EMI相對(duì)較為容易。數(shù)年來(lái)，電源設(shè)計(jì)人員一直在為實(shí)施這個(gè)目標(biāo)而努力，他們嘗試了許多方法，例如：將開(kāi)關(guān)頻率和并發(fā)諧波設(shè)置在RF范圍以外，使用屏蔽電感，在合適的情況下給PCB設(shè)計(jì)小的長(zhǎng)度但卻使用較寬的導(dǎo)線，諸如此類。一些驅(qū)動(dòng)器IC已經(jīng)將MOSFET柵驅(qū)動(dòng)電路同分層上升時(shí)間集成，以減少RF范圍內(nèi)的噪聲。

亮度調(diào)節(jié)類型大地影響后面四個(gè)要求。使用脈寬調(diào)制(PWM)亮度調(diào)節(jié)時(shí)，LED電流在調(diào)節(jié)過(guò)程中以其大電流水平脈沖開(kāi)和關(guān)，來(lái)產(chǎn)生平均DC LED電流。這時(shí)，只要PWM亮度調(diào)節(jié)頻率遠(yuǎn)高于60 Hz，背光閃爍就不那么明顯。如果使用模擬亮度調(diào)節(jié)，則閃爍就不是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)榱炼日{(diào)節(jié)時(shí)LED DC電流水平降至其大值以下。

第三個(gè)要求，即陶瓷電容的可聽(tīng)噪聲小，與驅(qū)動(dòng)器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)。圖1顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)器，其電流檢測(cè)電阻器作為L(zhǎng)ED電流的接地通路。轉(zhuǎn)換器對(duì)電流檢測(cè)電阻器的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制LED電流。

圖2顯示了集成電流阱的驅(qū)動(dòng)器。該驅(qū)動(dòng)器對(duì)每個(gè)電流阱的電壓進(jìn)行采樣，確保轉(zhuǎn)換器能夠提供剛好足夠的功率，以維持電流阱正常工作。

與閃爍一樣，使用模擬亮度調(diào)節(jié)時(shí)不存在問(wèn)題，因?yàn)檩敵鲭娙蓦妷褐挥泻苄〉淖兓赃m應(yīng)LED電流的微小變化。但是，如果使用PWM亮度調(diào)節(jié)，則驅(qū)動(dòng)器防止輸出電容放電的方式就變得很重要。簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)器在驅(qū)動(dòng)器反饋(FB)引腳到接地之間也有一個(gè)電阻器，驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換器有效關(guān)閉時(shí)，輸出電容在低亮度調(diào)節(jié)占空比時(shí)開(kāi)始急劇放電。更為復(fù)雜的一些驅(qū)動(dòng)器集成了電流阱(如圖2所示)，其可以取代電流檢測(cè)電阻器。它們只需開(kāi)啟吸收器以及為L(zhǎng)ED供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器，從而移除了輸出電容的放電和再充電通路。

第四個(gè)要求，即一致的顯示器亮度，可通過(guò)精確匹配所有串的LED電流完美實(shí)現(xiàn)。集成電流阱驅(qū)動(dòng)器的關(guān)鍵特性是串之間的精確匹配。就無(wú)集成電流阱的一些驅(qū)動(dòng)器而言，鎮(zhèn)流電阻器與LED串聯(lián)放置可改善串之間的匹配。

第五個(gè)要求，即高亮度調(diào)節(jié)比(例如：0.1%，或者1000：1)，不管是使用模擬調(diào)節(jié)還是PWM調(diào)節(jié)，利用一個(gè)簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)都較為困難。在低占空因數(shù)下使用模擬亮度調(diào)節(jié)時(shí)，模擬控制電壓變得如此之低，以至于IC的漏電流和補(bǔ)償電壓會(huì)大地降低精確度。使用簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)器的PWM亮度調(diào)節(jié)是為常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方法，其通過(guò)完全開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種亮度調(diào)節(jié)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換器軟啟動(dòng)時(shí)間，迫使PWM亮度調(diào)節(jié)頻率變得非常低，接近閃爍范圍。占空因數(shù)讓輸出電容在再充電期間放電和嗡鳴。因此，利用集成電流阱，可以完美地實(shí)現(xiàn)高亮度調(diào)節(jié)比，因?yàn)樗梢苑浅？焖俚亻_(kāi)關(guān)。

第六個(gè)和后一個(gè)要求，即高效率，不僅僅與驅(qū)動(dòng)器有關(guān)，也與LED配置結(jié)構(gòu)有關(guān)。驅(qū)動(dòng)器DC/DC轉(zhuǎn)換器的功率MOSFET、電感以及整流二管，共同決定轉(zhuǎn)換器的效率。簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)器的接地通路為電流檢測(cè)電阻器。轉(zhuǎn)換器的FB電壓越低，總驅(qū)動(dòng)器效率就越高。同樣地，對(duì)于一個(gè)集成電流阱的驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，這些吸收器的小工作電壓越低，驅(qū)動(dòng)器的效率也就越高。簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)器幾乎總是比帶電流阱的驅(qū)動(dòng)器的效率要高，假設(shè)條件是它們兩者具有完全相同的內(nèi)部組件，因?yàn)殡娏髭逡话惚入娏鳈z測(cè)電阻器要求更高的偏壓。但是，為了滿足平板電腦的其它性能要求，集成電流阱的驅(qū)動(dòng)器一般是佳的選擇。

通過(guò)選擇串的佳數(shù)目以及每串LED的佳數(shù)目，來(lái)小化功耗和大化電池使用時(shí)間，是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。使用更少的串，要求每串有更多的LED，并且會(huì)導(dǎo)致升壓轉(zhuǎn)換器更高的輸出電壓。升壓轉(zhuǎn)換器輸入和輸出電壓之間的差異越大，其效率也就越低。另外，更多的串會(huì)導(dǎo)致更高的總輸出電流，以及更高的電感和升壓整流二管損耗。圖3顯示了不同串聯(lián)(S)和并聯(lián)(P)組合時(shí)三種不同LED配置的模擬升壓功率效率。使用更多的串，可讓每串的LED更少，并提供更低的輸出電壓，但它要求更多的電流阱，不得不消耗更多的功率，從而降低驅(qū)動(dòng)器的總效率。

圖4顯示的是總驅(qū)動(dòng)器效率，其包括圖3所示相同LED配置的功率和電流阱效率。由該曲線圖，我們可以清楚地看到20支LED采用5支LED串聯(lián)為一串、4串并聯(lián)在一起(5S4P)的配置，24支LED采用6S4P配置，而36支LED采用6S6P配置時(shí)，出現(xiàn)佳模擬效率。根據(jù)這些結(jié)果，大化平板電腦背光驅(qū)動(dòng)器效率的經(jīng)驗(yàn)法則是，選擇相等或者盡可能相互接近的S和P數(shù)目，但是在只有兩個(gè)可選的情況下P的數(shù)目應(yīng)小一些。