LCD顯示屏的器件選擇和驅(qū)動電路設(shè)計

器件選擇

1. LDO選擇。由于手機(jī)、PDA、數(shù)碼相機(jī)和視屏游戲機(jī)消費(fèi)產(chǎn)品都是以電池為電源,隨著使用時間的增長,電源電壓逐漸下降,LCD驅(qū)動IC需要一個穩(wěn)定的工作電壓,因此設(shè)計電路時通常由一個LDO提供一個穩(wěn)定的2.8V或3.0V電壓。LCM將安裝在手機(jī)的上方,與手機(jī)的射頻靠得很近,為了防止干擾,必須選用低噪音的LDO,如LP2985、AAT3215。

2. 白光LED。按背光源的設(shè)計要求,需要前降電壓(VF)和前降電流(IF)小、亮度高(500-1800mcd)的白光LED。以手機(jī)LCM為例,目前都使用3-4顆白光LED,隨著LED的亮度增加和手機(jī)廠商要求降低成本和功耗,預(yù)計到2004年中LCM都會選用2顆高亮度白光LED(1200-2000mcd),PDA和智能手機(jī)由于LCD屏較大會按需要使用4-8顆白光LED。NACW215/NSCW335和EL 99-21/215UCW/TR8是自帶反射鏡的白光LED,EL系列其亮度分為T、S、R三個等級,T為720-1000mcd,S為500-720mcd,都是在手機(jī)LCD背光適用之列。

LED驅(qū)動電路設(shè)計

白光LED的驅(qū)動需要供給恒定的電壓或恒定的電流,而手機(jī)電源一開始工作后,其電壓就開始往下降,因而需要升壓器件升壓、穩(wěn)壓。為了減少升壓器件的工作頻率對手機(jī)射頻的影響,一般選用以電容器為電能傳遞中間體的電容式電荷泵,而以電感器為電能傳遞中間體的升壓器能輸出較高電壓。

電容式電荷泵的效率按其升壓方法分倍頻和分?jǐn)?shù)倍頻二種,前者效率約90%,后者效率約93-95%;電感式升壓器效率約83-85%。電容式電荷泵按其輸出分恒壓輸出、恒流輸出,按其對LED驅(qū)動的方法分并聯(lián)恒壓驅(qū)動、單個恒流驅(qū)動和串聯(lián)恒流驅(qū)動。電感式升壓器都是恒流輸出,輸出電壓較高,對LED串聯(lián)驅(qū)動。

倍頻升壓的電容式電荷泵如AAT3110,5V恒壓輸出,最大電流120mA,并聯(lián)驅(qū)動LED,如圖3所示。

分?jǐn)?shù)倍頻升壓的電容式電荷泵如AAT3113,有4-6路恒流輸出,每路能輸出20mA電流,單個恒流驅(qū)動LED,具有32級調(diào)光功能。AAT3134將輸出DAC模塊分成二塊,其輸出可分別驅(qū)動雙屏顯示的大小LCM模塊。

NCP5009是帶光敏傳感器的背光LED驅(qū)動升壓器,適用于自動調(diào)光的高檔手機(jī)LCM,對LED串聯(lián)驅(qū)動。LM2704是可恒流驅(qū)動4顆串聯(lián)LED、PWM調(diào)光的背光LED驅(qū)動升壓器。

新型的電荷泵、升壓器輸出端都內(nèi)置MOSFET,可動態(tài)地調(diào)整負(fù)載內(nèi)阻,省卻為平衡由于LED內(nèi)阻不一致需要外加的勻流電阻。開關(guān)工作頻率高的電容式電荷泵其所需的濾波電容器容量小,對RF的干擾也小。

電容器最好選擇陶瓷電容器,因為陶瓷電容器無極性并具有較低的等效串聯(lián)電阻(ESR),典型值小于100mΩ。陶瓷電容器的等效串聯(lián)電阻值、電介質(zhì)材料優(yōu)劣、電容值的大小對輸出紋波有重大影響。X7R電容器電介質(zhì)是最好的,成本略高;X5R電容器電介質(zhì)居中上,可以選用;Y5V電介質(zhì)較差,不推薦選用。