E-book―― 電子書(shū)電源的設計技巧

電子書(shū)無(wú)疑是目前便攜電子市場(chǎng)最熱門(mén)的應用，那么電子書(shū)的最大競爭力和賣(mài)點(diǎn)是什么呢?電子書(shū)的電源設計應該注意什么?電子書(shū)的屏幕如何實(shí)現與眾不同呢?怎樣實(shí)現電子書(shū)的超長(cháng)待機時(shí)間呢?今天，我就這幾個(gè)問(wèn)題和大家進(jìn)行探討。

E—book與其它電子產(chǎn)品的不同之處在于具有一個(gè)特殊的屏，在電子書(shū)斷電之后仍可顯示圖像，電子書(shū)最重要的就是屏。目前電子書(shū)的屏幕技術(shù)比較單一，要實(shí)現與其他廠(chǎng)商的差異化就必須保證電子書(shū)有很長(cháng)的壽命，不會(huì )因時(shí)間久而老化。同時(shí)，產(chǎn)品的優(yōu)劣還可以通過(guò)液晶屏翻頁(yè)顯示的快慢來(lái)檢驗。

E—book由屏和電源組成，繼續細分，即主屏和電池，其中電源包括三個(gè)部分。對于電子書(shū)來(lái)說(shuō)最重要的就是Sub—System。就整個(gè)電源來(lái)講，需要跟輸流器很好的配合。如圖中的Display PMIC，先看TPS65181，它是3到6V，正的22，負的20，還有一個(gè)IDO，非常重要，它們加起來(lái)的值要在正負10V以?xún)?，后面的是Swich。Source里面的膠狀物質(zhì)負電壓會(huì )吸引白色，我們只提供了簡(jiǎn)化圖。

如果電壓高或者低，中間會(huì )吻合，這份比較細膩的吻合可以通過(guò)屏顯示出來(lái)。電壓控制是通過(guò)正負壓的IDO來(lái)控制。之前我提到了正負電壓叫Source Driver Supplies，如果正負電壓一致，則顯示一致。如果沒(méi)有直流電壓，無(wú)論多長(cháng)時(shí)間，屏幕依然黑白分明。如果有分量，時(shí)間久了會(huì )導致屏的老化，影響視覺(jué)效果。強調一點(diǎn)，正負電壓都有指標，加起來(lái)是正負50V以?xún)取?/p>

同時(shí)，65181為用戶(hù)提供了UP/down模式，瞬間翻頁(yè)非?？?。如果客戶(hù)不同的選擇，想從STANBY到ACTAN，整個(gè)加起來(lái)是7.7×0.9，非常小。如圖這里有一個(gè)PMU，這個(gè)PMU并沒(méi)有剛才說(shuō)的正電壓和負電壓那樣，在抗老化方面沒(méi)有180好。6518X目前包括三個(gè)產(chǎn)品，180、181、182，其中180最為靈活的，選擇最多。后續針對不同的處理器，TI研發(fā)了SID。目前就電子書(shū)來(lái)說(shuō)，比較多的是5寸屏和6寸屏。

接下來(lái)我們談?wù)勌幚砥?，TI跟所有處理器廠(chǎng)商都有較好的合作。TI也有自己專(zhuān)門(mén)的處理器。PMU可以通過(guò)整合進(jìn)行強化，包括TPS。用戶(hù)如果不想用復雜的芯片，也可以選擇簡(jiǎn)單的芯片。Features相對來(lái)說(shuō)比較好，里面有3DC和3LDO。TI與美國的廠(chǎng)商在31上有合作，最新的65910是51系列。大家可能覺(jué)得PMU產(chǎn)品比較復雜，其實(shí)操作簡(jiǎn)單。它里面包括各種分析，先選擇是哪個(gè)系列，系統會(huì )顯示該廠(chǎng)家這一塊處理器對電源的要求，需要幾路電源以及詳細的電流。整個(gè)測試結果也會(huì )完整的提供給用戶(hù)，比較凸顯的處理器在這個(gè)系統都有整合，而且具有相應的方案。

E—Reader最大的賣(mài)點(diǎn)是超長(cháng)待機時(shí)間，最長(cháng)可達三個(gè)月。TI的TPS6518x系列E-INK 專(zhuān)用PMIC獨有Source Driver Supplies Tracking功能， 可以保證E-INK屏保持很長(cháng)的使用壽命，減慢屏的老化速度。電池管理包括兩個(gè)部分，一個(gè)是電流，另外一個(gè)是充電管理。首先檢測電壓，通過(guò)電壓大小來(lái)顯示，這個(gè)精度只有15%到20%，很差。為什么呢?舉個(gè)例子，假如一個(gè)瓶子就是電池，最大的容量就是將瓶子灌滿(mǎn)水。ATC檢測電量就是檢測水平面，一旦放電里面的電壓就會(huì )上升。就TR來(lái)說(shuō)TI具有專(zhuān)門(mén)的芯片。先計算這個(gè)瓶子里有多少容量，倒出來(lái)有多少容量，加工有多少容量，進(jìn)行估算。就基礎來(lái)說(shuō)，基本上可以達到3%到5%，但是同時(shí)存在一個(gè)缺陷，因為電池跟水不一樣，瓶子不會(huì )老化，而電池會(huì )老化。電池的老化即這個(gè)電池用得越久，容量會(huì )越小。EDV不會(huì )這樣。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一個(gè)電池剛買(mǎi)回來(lái)，待機時(shí)間很長(cháng)，一年之后，就會(huì )變小，也就是說(shuō)瓶子會(huì )越變越小。這就需要實(shí)時(shí)跟蹤，不僅與時(shí)間有關(guān)，與溫度也有關(guān)。據說(shuō)，攝影師去南極拍照的時(shí)候，會(huì )先把相機里面的電池取出來(lái)，揣在身上，因為低溫對電池不好。在電源管理方面實(shí)時(shí)跟蹤的除了產(chǎn)品，還有PackSide是System Side。

Requirements鋰電池很好用，但是也會(huì )有危險，各種各樣的爆炸，對它來(lái)說(shuō)有幾個(gè)安全要考慮。第一，充電最佳溫度是0到45度。必須把溫度考慮到充電管理里面去。第二，Charge Timer，充電截止不可能說(shuō)一點(diǎn)電都充不進(jìn)去，所以需要注意什么時(shí)候要待機，一般充電是在二分之一的時(shí)候就把它關(guān)掉。就充電過(guò)程來(lái)說(shuō)，首先是電池電壓，藍色的是電壓，紅色的是電流，如果這個(gè)電池在介于2和3之間，這個(gè)時(shí)候需要注意。我們叫雋流充電，慢慢給它充電，之后電壓會(huì )不斷地提高。等降到一定程度的時(shí)候，說(shuō)明這個(gè)充電可以截止了。還有20%跟80%的區分，在充電的時(shí)候，只用20%到30%的時(shí)間就能把電池80%的充滿(mǎn)。除了剛才提到的充電過(guò)程之外，這邊加了一個(gè)溫度考量。所謂的TSB就是專(zhuān)門(mén)將溫度調在里面，在低溫的時(shí)候，電流不可以移植充電。如果是溫度比較高的時(shí)候，直流60度以上，4.25的電壓降到4.15、4.1。