有机发光二极管显现器(OLED)是一种即将给显现器工业带来革命性改变的新式技能。OLED显现器供应无源矩阵和有源矩阵两种装备。在选用无源矩阵时,显现器被衔接成为二极管栅格,每个二极管构成一个独立的OLED像素。可以运用外部驱动电路一次点亮一行栅格。相反,有源矩阵显现器内含晶体管,像素可以被接连点亮。但是OLED与LCD不同的是,OLED选用电流驱动矩阵形式,这会添加有源矩阵规划的复杂性,因而现在大批量的OLED仍选用无源矩阵产品(PMOLED)。这些PMOLED可用于各种设备,包含蜂窝电话、轿车立体声音响、MP3播放器和其它消费类产品。
OLED显现器的供电
由于现在许多OLED显现器被用于便携运用,因而功耗特别重要。任何电源芯片都必须作业在最高功率,以尽或许节约功率,延伸电池寿数,特别是在显现器不作业的时分。
OLED显现器的电源要求与许多要素有关。由于显现器是电流驱动的,因而峰值电流要求取决于同一时间被点亮的像素总数量以及驱动它们的最大电流值。显现驱动电路也会耗费部分电流。电压要求取决于二极管的前向压降、显现器内部互连(往往出现阻性)的压降以及显现器驱动器所需的一切压降(见图1)。
在本例中,所需的最大电压由以下公式给出:
其间:V二极管是二极管的前向压降;I二极管是流经二极管的电流;Rcol是列衔接的电阻;Rrow是行金属的电阻;VCD是列驱动器所需的开支;VRD是行驱动器所需的开支;在典型运用中,VIN大约为20V。
峰值电流等于:
其间:I二极管是流经二极管的电流;X像素是一次点亮的像素数量;ICD是供应列驱动器的电流;IRD是供应行驱动器的电流。
便携显现器的节能
关于带LCD显现器的便携式设备来说,假如一段时间不作业,常见的做法是关掉背光灯,几秒钟后再把显现器彻底断电。而OLED显现器没有背光灯,因而一段时间不作业后一般屏幕就会暗下来,再过一段时间断电。从公式1可以看出,假如削减显现器的电流,所需的最大电压也会下降。在供电电压安稳的典型运用中,这一额定电压将降在列驱动器上,然后形成额定的功耗和动力糟蹋。通过削减供电电压,这一能量就不会再耗费在列驱动器上,体系功率也就得到了进步。
图1:OLED显现器驱动
OLED电源芯片
现在市场上已经有专门给便携式设备中的PMOLED显现器供电的新式器材。合适这类运用的抱负电源器材应该具有一个十分高效的升压转换器,可以在便携运用中的电池电压下作业,或许在器材中的预整流供电下作业。输出负载断开和低待机电流等功能对下降显现器不被照明时电池的漏电有很重要的效果。抱负的器材还要求外部元件少和封装尺度小,以尽或许减小现在紧凑型手持设备的外形尺度。
升压转换器
运用的升压转换器应该能在2.4V到5.5V电压规模内作业。这一规模覆盖了锂离子电池的悉数输入规模,还应能在预整流的3V或5V轨下作业。这类运用要求的输出电压规模是12 ̄25V。最优化的电源芯片规划还将集成升压FET和肖特基二极管,然后削减对外部元件的需求。1.2A FET一般支撑高达28V的输出电压,功率可达90%。
为了使升压电路作业在最佳状态下,挑选正确的元件十分重要。需求考虑的首要元件是电感和输出电容,由于它们将影响到升压操控环路的安稳性。一些升压转换器选用的外部补偿电路相同需求合理挑选补偿元件。别的一种办法是选用内部补偿网络。这种规划要求电感和电容值在必定规模内,规划手册中一般会供应表格协助挑选器材。电感值将影响到电感尺度。为了完成较小的器材尺度,引荐运用能与3.3uH的小电感作业的器材。但是,低的电感值或许导致器材作业在不接连的形式,然后添加输出纹波。因而最好挑选能坚持接连作业形式的电感值。挑选的电感还必须可以接受运用要求的峰值和均匀电流。这些值由以下公式得到:
其间:ΔIL是电感电流的纹波峰峰值,单位是A;L是电感值,单位是H;FOSC是开关频率。
输出电容的挑选原则是保证升压环路的安稳作业。输出电容容量越高,输出电压的纹波就越小。详细挑选时需求在纹波和元件数量/本钱之间做出折衷。输入端电容用于将输入电流和通过电阻的开关电流阻隔。在本运用中,引荐运用10 ̄15UF规模的电容。