手机 C INC FLYC OUTS1S4 S3S2V INV OUT+-+-I背光驱动内部开关充电C INC FLYC OUTS1S4 S3S2V INV OUT+-+-I放电电荷泵基本原理框图VOUT=2*VIN取样电阻误差放大器 • 电荷泵的工作状态可为两部分:充电和放电• 1)、充电状态时,开关S1和S4闭合,S2和S3断开 Vin对背光驱动S3断开,Vin对• Cf充电,Cout对负载供电;• 2)、放电状态时,开关S2和S3闭合,S1和S4断开,Vin和• Cf串联后对负载供电,同时给Cout充电。输出电压• Vout=Vin+Vcf 背光驱动• 1.5X模式原理框图如下:CONTROL /OSCILLATORENABLES1S2S3S4C FLY1C FLY2C INC OUTV INV OUT • 电荷泵的效率:• 2X模式时, 　 =Vout/2*Vin• 1.5X模式时, 　 =Vout/1.5*Vin由上式可知 在输出电压 定的情况下背光驱动• 由上式可知,在输出电压一定的情况下,输入电压越小,• 电荷泵的效率越高,2X模式下效率如下:• 当VIN=3.1V,VOUT=5V时,理论效率可以达到83.3%;• 当VIN=4.2V,VOUT=5V时,理论效率最高就只有59.5%。 • 如下图,是早期的固定模式并联驱动电路,该电路的缺点• 很明显,一是当电池电压较高时,电路的效率太低 ;二是电背光驱动• 流匹配度较差。 • 为了解决固定模式并联驱动电路的缺点,现在的并联驱• 动电路一般采用自适应模式升压,并且增加恒流源电路。背光驱动恒流源电路。• 白光LED在工作电流为20mA时前向压降一般为• 3.0~3.4V,锂电池满电的电压为4.2V,额定电压为3.7V,所• 以当锂电池充满电后,其电压足以直接驱动白光LED工作, • 下图是某背光IC的内部框图,同时带电荷泵和恒流源两部• 分电路,Vout输出的是正压。背光驱动 • 下图为RT9364的应用图,该IC内部也包含了电荷泵和恒流• 源电路,其电荷泵输出的是负压。背光驱动 • 自适应模式并联背光解决了固定模式并联背光的效率和电• 流匹配度的问题,但增加了额外的电路。随着白光LED制造背光驱动着白光LED制造• 技术的提高,其在20mA工作时的前向压降有降低的趋势,并• 且该电压的一致性有所提高,致使手机背光中白光LED的工• 作电压问题成为次要问题,目前,在4灯及其以下的并联背光 • 下图为艾为的AW9364的应用原理图,其外围没有电荷泵的• 升压电容,属恒流源型背光驱动IC,每颗灯电流为20mA时,背光驱动• 恒流源的压降为40mV。此处压降为40mV • 下图是圣邦微电子的SGM3127的应用原理图,该IC也属于• 恒流源型背光驱动,其电路更加精简,IC只有6个引脚,EN背光驱动• 脚即当使能脚用同时也是IC的电源管脚。 • 恒流源型背光驱动虽然性价比比较高,但在手机行业激烈• 的竞争中,其价格还是显得较高,所以在成本要求很高的方背光驱动• 案中,直接用LDO来做背光驱动,目前的LDO输出电流一般• 都能达到300mA,用来做背光驱动已足够。该背光驱动解决• 方案的缺点也是显而易见的:背光不能调节,电流匹配度不 • 背光LED亮度调节方法• 目前手机上常用的背光LED亮度调节方法有两种,一种是• PWM调光,另一种是数字脉冲调光。背光驱动PWM调光,另 种是数字脉冲调光。• PWM(Pulse Width Modulation) 即脉冲宽度调制,该调光• 技术是一种利用PWM信号的占空比来调节背光亮度的调光方• 法,其信号的频率和占空比都可以通过软件进行设置。一般 • 数字脉冲调光是一种利用脉冲个数的不同来实现背光调节的• 调光方法,此种方法占用一个普通的GPIO口,调光时通过向背光驱动• 背光IC的EN端口发送相应个数的脉冲来实现相应阶数的背光调• 节,一般有16阶可调,所发脉冲要满足IC相应的要求。• 下图为某IC对脉冲的相应要求,EN脚是芯片的使能引脚,• 所以EN脚的第一个高脉冲保持时间需要大于 • 案例分析• 案例一:M280-B上出现无规律死机问题• 分析:该项目用的背光IC为AAT3195,背光驱动分析:该项目用的背光 为 ,其调光模式是数字• 脉冲调光,在使用该方式发送脉冲调节背光时,原• 则上需要屏蔽中断,以防止脉冲发送过程中有中断• 到来而打断脉冲发送,导致背光调节失败 但MTK • 案例二:F282上背光等级调节错乱,出现高等级背光比低等• 级暗的现象。背光驱动级暗的现象。• 分析:F282上用的背光IC也是数字脉冲调光方式。该方式在• 调节背光等级的时候,首先要把背光关掉,然后再发• 送所要调节等级的对应脉冲。而F282 • 案例三:M524 V1.7的机子背光不能调节,致使五个背光等• 级的亮度一样。背光驱动• 分析:M524用的是MT6235平台,背光IC是AW9364,该IC• 是数字脉冲调节方式。由于35自身平台的BUG,我们• 在背光IC的EN脚上增加了一个RC滤波电路,软件通过 • 谢谢大家!