立迪思科技的新LDS8869/66 LED驅動(dòng)器: 效能及電池壽命的重要突破

在世紀之交，手機已從音頻設備發(fā)展成為真正的多媒體平臺，此項進(jìn)步促使通信工具的使用方式發(fā)生巨大轉變。僅僅在五年前，用戶(hù)還只是將手機用于音頻通話(huà)，但如今，用戶(hù)已可以利用手機發(fā)送消息、讀寫(xiě)電郵、分享圖片、連接互聯(lián)網(wǎng)、拍攝視頻圖像及啟動(dòng)綜合GPS導航系統。所有這些應用都圍繞著(zhù)手機顯示屏展開(kāi)：用戶(hù)用來(lái)看手機顯示屏的時(shí)間超過(guò)了用手機談話(huà)的時(shí)間。顯示屏越來(lái)越大，分辨率越來(lái)越高，耗能也更多。顯示屏所消耗的能量絕大部分實(shí)際上是被使其發(fā)光的LED消耗掉。由于LED驅動(dòng)器的芯片（如LDS8869及LDS8866）控制著(zhù)LED消耗的能量，因此，再小的效能改進(jìn)，都會(huì )極大有利于電池整體壽命的提高。 

圖1展示的是典型的背光配置：采用充電泵的LED驅動(dòng)器（如LDS8869/66）應用于控制及為6個(gè)照亮手機大顯示屏（2.8”及以上）的LED提供能量。 

在采用充電泵的LED驅動(dòng)器中，有兩個(gè)關(guān)鍵運行模式：1x模式及1.5x模式。在1x模式中，直接轉化為電池壽命的效能通常在80－90％的范圍內，但在1.5x模式中，這一效能則可低至55－60％。當啟動(dòng)1.5x模式時(shí)，這一效能流失對電池壽命產(chǎn)生巨大的影響。在1x模式中，LED驅動(dòng)器的輸出電壓 (Vout)相當于電池電壓(Vin)。在此模式中，由于充電泵自身關(guān)閉，因此效能極高；不發(fā)生充電轉換，因此充電泵中不消耗電流。驅動(dòng)器一直使用這種運行模式，直到輸出電壓超過(guò)LED臨界電壓（Vf）與圖1所示LEDA1….LEDC2接腳的電壓降之和。此類(lèi)電壓稱(chēng)作輸入輸出電壓差(Vdrop)，與LED驅動(dòng)器內部電源的設計方式有關(guān)。顯然，低壓差至關(guān)重要，因為對于任何給定的LED電壓，壓差越低，LED驅動(dòng)器處于1x 模式的時(shí)間就越長(cháng)。如今，業(yè)內常用的壓差為150-300毫伏(mV)。

在探索更高效能及更長(cháng)電池壽命的過(guò)程中，性能優(yōu)越的LED驅動(dòng)器(如立迪思的新型LDS8869/66) 解決了以下兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：
1.    如何盡可能延長(cháng)充電泵處于1x模式的時(shí)間
2.    如何提高1.5x模式的效能

LDS8869/66利用兩項申請中的專(zhuān)利技術(shù)解決此兩個(gè)問(wèn)題：Powerlite 電流調節器(PCR)及支持1.3x模式的充電泵。

Powerlite電流調節器(PCR)是一項電路設計技術(shù)。該項技術(shù)可精確控制片上電源的電壓降。該項技術(shù)具有雙重優(yōu)勢：首先，電壓降限制在50mV（標準），據稱(chēng)是當今業(yè)界最低的電壓降。第二，此項超低電壓降不是針對LED電流的功能，而是為此驅動(dòng)器裝置所獨用。Powerlite電流調節器提高效能約10％。

支持1.3x模式的充電泵亦是一項電路設計技術(shù)。此項技術(shù)無(wú)需增加任何的外部電容器，即可使充電泵從1x模式轉換為1.3x模式，而其它同類(lèi)技術(shù)則從1x模式直接轉換為1.5x 模式。LDS8869/66可轉換至1.3x模式意味著(zhù)充電泵中消耗的電流更少，這是因為充電泵毋須充能至1.5x模式。電流消耗方面的差別，使LDS8869/66的效能提高約10%。

與現有的解決方案相比，LDS8869/66 LED驅動(dòng)器可讓手機設計師提高效能約20%。這是由立迪思專(zhuān)有PCR及支持1.3x模式充電泵提供的巨大改善。LDS8869由一根線(xiàn)接口控制，可最大限度減少接腳數量；而LDS8866由三個(gè)脈寬調制訊號（PWM）控制，每組各一個(gè)。

 

圖 1: LDS8869 驅動(dòng) 6 個(gè)LED