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OLED的电源更高能效的设计解决方案

2020-11-26 点击量:

     通常,小尺寸的OLED电源,一组正电压(Vdd)输出和一组负电压(Vss)输入以及电源架构可分为数码相机架构和手机架构。数码相机的电源规格范围为3V至6V,而Vss电压范围为-7V至-10V。手机的电源规格的Vdd电压范围约为2.5V,而Vs电压范围为-7V至-10V。这两种产品的输入电源通常是锂电池,因此电压范围约为3V至4.2V。
     数码相机Vdd的解决方案
     由于数码相机的Vdd电压范围是3V至6V,因此Vdd电源架构应为Buck / Boost或Boost。如果PCB抄板在一段时间内找不到Buck / Boost架构的功率输出,也可以使用非常常见的Buck架构将其设计为Buck / Boost架构。如图1所示,具有一组通用降压电源,MOSFET和输出二极管的控制IC可以设计为降压/升压输出。该稳压器之所以起作用,是因为当Lx为高电压时,感应电流会增加与Vin / L的斜率。在低Lx电压下,感应电流随着(Vout-VD)/ L的斜率减小。输入和输出电流是间歇性的,并允许输出电压大于或小于输入电压。输出电压是输入电压和周期功率的函数:
     使用降压电源IC设计为提升压力型
     可以从上述模型获得输出电压与输入电压和周期之间的关系,并且可以通过控制1 / 1-D的比率大小来获得更高或更低的输出电压。设计人员还可以直接使用一组降压/升压电源IC产生所需的电压输出,如图2所示为一组直接降压IC。它结合了一组升压转换器和线性稳压器,以提供可以升压或降压的电压转换器。该转换器为低于和超过输出电压的输入提供稳定的输出电压。它的范围为1.8V至11V输入以及预设的3.3V或5V输出。还可以使用两个电阻将输出电压从1.25V分配到5.5V,效率高达85%。如果所需的输出电压在3.5V至4V之间,则可以组合使用以产生一组提升输出,设计人员仅需要一组升压转换器和一组线性稳压器,例如MAX1606升压转换器和max8512线性稳压器。调节器组合。
     如果出于成本考虑,Charge-Pump架构适合于节省一个电感器和一个输出二极管的低成本解决方案,并且MAX1759之类的PCB抄板可以Form-Pump方式产生一组可提升的输出电压。 Maxim独特的  Change-Pump架构允许输入电压高于或低于输出电压。尽管它的工作频率高于1.5MHz,但仍可低至50uA的静态电源电流。
     一些设计人员由于效率高而选择通过在升压模式下产生一组高于输出电压的输入来提高效率,而图3中的升压架构由于需要使用MOSFET进行开关而提供了较大的输出功率。如果是由于空间限制,加上MOSFET开关和输出二极管将成为设计者的负担,此时,内置MOSFET开关和输出二极管的升压DC-DC转换器(如MAX1722)适合此应用,而不是既节省空间,提高效率,又节省成本。
     因此,选择提供降压模式下Vdd所需的电压。图4是具有同步降压结构的DC转换器,该转换器具有内置MOSFET开关,可提供400mA的输出电流。在高达1.2MHz的工作频率下,设计人员可以选择较小的电感,与输出电容器相比,它们的等效效率高达90%以上。
     在引入OLED的正电压Vdd输出之后,然后引入OLED的负电压Vss输出。如前所述,如果设计人员暂时找不到合适的负电压输出电源IC,那么也可以使用Buck架构电源IC。为浮动接地线架构,产生负电压Vss,原理是:通过正常输出,连接到电源电压的地线,迫使转换器的地线稳定并产生一组负电压输出,如果输出电压不同只要两个电阻跨接输出电容器,就必须这样做。

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