一種無(wú)源OLED顯示器供電設計

　　如上所述，當OLED工作在暗的模式時(shí)可以通過(guò)降低輸出電壓顯著(zhù)地節省功耗。因此為OLED電源選擇的最佳電源芯片應包含能夠提供這一功能的電路。采用兩條獨立的反饋路徑就可實(shí)現這一功能，而且這兩條反饋路徑可以通過(guò)簡(jiǎn)單的邏輯輸入進(jìn)行選擇。因此通過(guò)這種方法就可簡(jiǎn)單地實(shí)現PMOLED中使用的亮→暗→關(guān)節電技術(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)行設置。反饋電壓與內部設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%。當選擇引腳(SEL)設置為低時(shí)，FB0反饋引腳就與參考電壓進(jìn)行比較，FB1引腳接地，用以提供反饋參考地。當SEL為高時(shí)，FB1用作參考電壓，FB0接地。輸出電壓可用公式5和公式6計算：

　　當SEL=0時(shí)，

　　當SEL=1時(shí)，

　　故障檢測

　　為保護IC和外部元件，集成眾多保護電路也非常重要。這些功能應包括：

　　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(guò)流保護，監視開(kāi)關(guān)電流，將電流限制在器件允許的最大電流值以下;

　　3.　過(guò)壓閉鎖，當輸出電壓超過(guò)器件允許的最大值時(shí)，器件停止工作;

　　4.　過(guò)溫保護，當裸片溫度超過(guò)預設最大值時(shí)關(guān)閉器件。

　　時(shí)鐘同步

　　在便攜式設備中，時(shí)鐘噪聲和串擾將成為主要考慮的因素。將開(kāi)關(guān)設備與外部時(shí)鐘同步從而將所有時(shí)鐘鎖定于單一頻率，有助于產(chǎn)品設計師減少這些問(wèn)題。對于時(shí)鐘沒(méi)有問(wèn)題的設備來(lái)說(shuō)，電源也應能自己同步。在1MHz范圍內的高頻率時(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應能夠自同步于1MHz時(shí)鐘，也能通過(guò)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(kāi)

　　當電源芯片剛開(kāi)始工作時(shí)，電流需要對系統中的電容充電，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，從而導致系統中的器件進(jìn)入復位狀態(tài)，或產(chǎn)生錯誤的操作。為了克服這一缺點(diǎn)，在啟動(dòng)時(shí)應采用軟啟動(dòng)機制來(lái)限制電流。此時(shí)IC的電流是緩慢增長(cháng)的，直到達到滿(mǎn)電流負荷。這種機制在如今許多升壓轉換器中很常見(jiàn)。

圖3是ISL97702的軟啟動(dòng)操作過(guò)程。

　　圖3：ISL97702的軟啟動(dòng)

　　在A(yíng)部分，通過(guò)限制流過(guò)分斷開(kāi)關(guān)的電流來(lái)減少負載電容充電時(shí)的浪涌電流;在B部分，升壓轉換器的開(kāi)始電流限制在25%;在C部分，電流限制設在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斷開(kāi)關(guān)非常有用。當器件不工作時(shí)，這個(gè)開(kāi)關(guān)將打開(kāi)從而斷開(kāi)與OLED顯示器、驅動(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，內部IC的功耗會(huì )降至最小。

　　當器件工作時(shí)，負載連接到輸入端，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。分斷開(kāi)關(guān)也應提供軟啟動(dòng)模式，在輸出電容充電時(shí)限制電流，從而進(jìn)一步加強在其它直流/直流轉換器中常見(jiàn)的軟啟動(dòng)機制。

　　滿(mǎn)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(kāi)發(fā)的許多新型IC可滿(mǎn)足這些挑戰。Intelsil公司的ISL97702只是這些類(lèi)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(kāi)和其它適合該應用的功能。ISL97702中使用的復雜控制機制代表了目前先進(jìn)電源芯片的優(yōu)秀例子，它完全可以滿(mǎn)足緊湊型手持設備對OLED供電的要求。

　　結論

　　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(mǎn)足這些需求，很多新型IC正在開(kāi)發(fā)之中。