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手机LCD背光驱动电荷泵的选择

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

手机、手持无绳电话、对讲机之类的手持通信产品都是使用电池作为电源的,因此管理好电池电力的使用,可以延长电池的寿命,提高使用效率,用科技的方法挖掘电池的潜力,可以获得更经济的利益。手机的LCD彩屏需要高亮度的白光LED去电亮,白光LED需要供给稳定的5V工作电压或恒定的电流,如果工作电压下降,会影响白光LED的亮度,LCD彩屏的显示效果就不理想、颜色不鲜明。白光LED的电源不能直接到电池上,因为电池一开始使用,电压就递减,影响使用效果。所以在电路设计上需要使用一个升压型的电荷泵,把递降的电压在一段较长的时间内稳定在5V,充分挖掘电池的潜力,提高使用经济效益。
  
  1)电荷泵的种类
  
  •开关式调整器升压泵(图
  
  
  
  1.a)
  
  •无调整电容式电荷泵(图1.b)
  
  •可调整电容式电荷泵(图1.c)
  
  三个电路的工作过程均为:首先贮存能量,然后以受控方式释放能量,以获得所需的输出电压。开关式调整器升压泵采用电感器来贮存能量,而电荷泵采用电容器。
  
  
  
  
  
  
  
  1)电荷泵的工作原理
  
  电容式电荷泵通过开关阵列和振荡器、逻辑电路、比较控制器实现电压提升,采用电容器来贮存能量。电荷泵是无须电感的,但需要外部电容器。工作于较高的频率,因此可使用小型陶瓷电容(1μF),使空间占用最小,使用成本低。电荷泵仅用外部电容即可提供±2倍的输出电压。其损耗主要来自电容器的ESR(等效串联电阻)和内部开关晶体管的RDS(ON)。电荷泵转换器不使用电感,因此其辐射EMI可以忽略。输入端噪声可用一只小型电容滤除。它
  
  输出电压是工厂生产精密予置的,调整能力是通过后端片上线性调整器实现的,因此电荷泵在设计时可按需要增加电荷泵的开关级数,以便为后端调整器提供足够的活动空间。电荷泵十分适用于便携式应用产品的设计。从电容式电荷泵内部结构来看,它实际上是一个片上系统(图2)。
  
  

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