關於噪聲輻射的智能手機背光驅動方案分析
發布時間:2012-11-15 責任編輯:rexliu
【導讀】在智能機廣泛應用中,手機背光驅動芯片按架構分主要有:自適應電荷泵升壓型、低壓降恒流型和電感升壓型等,不同的架構有各自的優缺點。我們就噪聲輻射問題來介紹三者的優缺點。
過guo去qu的de一yi年nian是shi中zhong國guo的de手shou機ji行xing業ye發fa生sheng深shen刻ke變bian化hua的de一yi年nian,傳chuan統tong的de功gong能neng手shou機ji市shi場chang急ji劇ju萎wei縮suo,而er智zhi能neng機ji和he類lei智zhi能neng機ji成cheng為wei行xing業ye新xin寵chong,並bing在zai未wei來lai會hui逐zhu漸jian成cheng為wei市shi場chang主zhu流liu。
另外,3G時代重應用,大屏幕的智能機和類智能機的走俏也順應了這一趨勢,對於視頻、動漫遊戲、手機閱讀等應用來說,大屏幕成為必不可少的配置,從用戶的使用體驗來看,3.0~4.3英寸是比較適合的屏幕尺寸,這個尺寸的LCD屏一般需要5~10顆WLED來為其提供背光光源。另外手機LCD屏尺寸變大的同時,SLCD屏、AVS屏、IPS硬(ying)屏(ping)等(deng)高(gao)清(qing)高(gao)亮(liang)屏(ping)不(bu)斷(duan)出(chu)現(xian)並(bing)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)為(wei)智(zhi)能(neng)機(ji)和(he)類(lei)智(zhi)能(neng)機(ji)的(de)標(biao)配(pei)。分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)提(ti)升(sheng)可(ke)以(yi)讓(rang)顯(xian)示(shi)的(de)畫(hua)麵(mian)更(geng)細(xi)膩(ni),而(er)亮(liang)度(du)的(de)提(ti)升(sheng)可(ke)以(yi)使(shi)屏(ping)幕(mu)的(de)畫(hua)麵(mian)更(geng)加(jia)通(tong)透(tou),讓(rang)用(yong)戶(hu)感(gan)覺(jiao)屏(ping)幕(mu)的(de)色(se)彩(cai)表(biao)現(xian)更(geng)加(jia)出(chu)色(se)。提(ti)高(gao)亮(liang)度(du)通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)增(zeng)加(jia)更(geng)多(duo)的(de)背(bei)光(guang)WLED來實現。對於3.7英寸的LCD屏來說,普通200流明的亮度可能隻需要6顆WLED背光,但高亮屏需要300流明或者500流明的亮度,就需要7顆甚至8顆 WLED背光。
如何為智能機和類智能機選擇合適的背光驅動方案,是設計人員當前和未來需要考慮的問題。手機背光驅動芯片按架構分主要有:自適應電荷泵升壓型、低壓降恒流型和電感升壓型等,不同的架構有各自的優缺點,智能手機中一個比較重要的問題就是噪聲輻射問題。
shoujixitongshizaiyigexiaxiaodekongjianneijichengdufeichanggaodexitong,xitongneigemokuaizhijiandehuxiangganraoyizhishirangguangdashejirenyuantoutengdewenti,yeshibeiguangqudongmokuaipengdaodezuinanjiejuedewenti。ruguoshejikaolvbuchongfen,beiguangqudongmokuaigongzuoshikenenghuichanshengyixiezaoshengfusheerganraodaoshedengpinmokuaixinhaodelingmindu,biruhuiganraoshoujixinhaodelingminduhuozheyingxiangGPS導航信號的靈敏度,幹擾嚴重的可能會出現手機信號掉網、GPS導航係統找不到導航衛星的問題。

表1.不同類型背光驅動的噪聲輻射
這zhe三san種zhong背bei光guang驅qu動dong類lei型xing中zhong,低di壓ya降jiang恒heng流liu型xing架jia構gou由you於yu是shi線xian性xing電dian路lu,幾ji乎hu不bu會hui產chan生sheng噪zao聲sheng,自zi適shi應ying電dian荷he泵beng型xing背bei光guang驅qu動dong和he電dian感gan升sheng壓ya型xing背bei光guang驅qu動dong的de電dian源yuan、地線和輸出等大功率信號的波動會通過PCB的de寄ji生sheng產chan生sheng耦ou合he噪zao聲sheng,這zhe些xie耦ou合he噪zao聲sheng可ke通tong過guo在zai芯xin片pian設she計ji時shi芯xin片pian內nei部bu關guan鍵jian的de大da功gong率lv信xin號hao的de信xin號hao沿yan的de處chu理li和he外wai部bu的de耦ou合he電dian容rong將jiang耦ou合he噪zao聲sheng減jian小xiao對dui係xi統tong其qi他ta模mo塊kuai的de影ying響xiang至zhi最zui小xiao。
電感升壓型背光驅動的電感上產生的EMI輻射噪聲是最嚴重的噪聲輻射,而且很難通過背光驅動芯片設計時內部處理或者外圍器件來減小的,手機設計人員在設計時需要將射頻模塊遠離電感升壓型背光驅動模塊。部分設計人員為了減小電感的EMI輻射影響,會將電感升壓型背光驅動及其外圍器件包括電感都放在屏蔽罩內,這樣雖然能減小EMI輻射的影響,但電感的高度會增加屏蔽罩的高度,對設計超薄智能機帶來很大難度。
從cong噪zao聲sheng輻fu射she影ying響xiang的de角jiao度du來lai看kan,低di壓ya降jiang恒heng流liu型xing背bei光guang驅qu動dong的de噪zao聲sheng性xing能neng最zui優you,自zi適shi應ying電dian荷he泵beng型xing背bei光guang驅qu動dong噪zao聲sheng性xing能neng次ci之zhi,而er電dian感gan升sheng壓ya型xing背bei光guang驅qu動dong的de噪zao聲sheng性xing能neng最zui差cha,設she計ji時shi需xu要yao特te別bie注zhu意yi。
過guo去qu的de一yi年nian是shi中zhong國guo的de手shou機ji行xing業ye發fa生sheng深shen刻ke變bian化hua的de一yi年nian,傳chuan統tong的de功gong能neng手shou機ji市shi場chang急ji劇ju萎wei縮suo,而er智zhi能neng機ji和he類lei智zhi能neng機ji成cheng為wei行xing業ye新xin寵chong,並bing在zai未wei來lai會hui逐zhu漸jian成cheng為wei市shi場chang主zhu流liu。
另外,3G時代重應用,大屏幕的智能機和類智能機的走俏也順應了這一趨勢,對於視頻、動漫遊戲、手機閱讀等應用來說,大屏幕成為必不可少的配置,從用戶的使用體驗來看,3.0~4.3英寸是比較適合的屏幕尺寸,這個尺寸的LCD屏一般需要5~10顆WLED來為其提供背光光源。另外手機LCD屏尺寸變大的同時,SLCD屏、AVS屏、IPS硬(ying)屏(ping)等(deng)高(gao)清(qing)高(gao)亮(liang)屏(ping)不(bu)斷(duan)出(chu)現(xian)並(bing)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)為(wei)智(zhi)能(neng)機(ji)和(he)類(lei)智(zhi)能(neng)機(ji)的(de)標(biao)配(pei)。分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)提(ti)升(sheng)可(ke)以(yi)讓(rang)顯(xian)示(shi)的(de)畫(hua)麵(mian)更(geng)細(xi)膩(ni),而(er)亮(liang)度(du)的(de)提(ti)升(sheng)可(ke)以(yi)使(shi)屏(ping)幕(mu)的(de)畫(hua)麵(mian)更(geng)加(jia)通(tong)透(tou),讓(rang)用(yong)戶(hu)感(gan)覺(jiao)屏(ping)幕(mu)的(de)色(se)彩(cai)表(biao)現(xian)更(geng)加(jia)出(chu)色(se)。提(ti)高(gao)亮(liang)度(du)通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)增(zeng)加(jia)更(geng)多(duo)的(de)背(bei)光(guang)WLED來實現。對於3.7英寸的LCD屏來說,普通200流明的亮度可能隻需要6顆WLED背光,但高亮屏需要300流明或者500流明的亮度,就需要7顆甚至8顆 WLED背光。
如何為智能機和類智能機選擇合適的背光驅動方案,是設計人員當前和未來需要考慮的問題。手機背光驅動芯片按架構分主要有:自適應電荷泵升壓型、低壓降恒流型和電感升壓型等,不同的架構有各自的優缺點,智能手機中一個比較重要的問題就是噪聲輻射問題。
shoujixitongshizaiyigexiaxiaodekongjianneijichengdufeichanggaodexitong,xitongneigemokuaizhijiandehuxiangganraoyizhishirangguangdashejirenyuantoutengdewenti,yeshibeiguangqudongmokuaipengdaodezuinanjiejuedewenti。ruguoshejikaolvbuchongfen,beiguangqudongmokuaigongzuoshikenenghuichanshengyixiezaoshengfusheerganraodaoshedengpinmokuaixinhaodelingmindu,biruhuiganraoshoujixinhaodelingminduhuozheyingxiangGPS導航信號的靈敏度,幹擾嚴重的可能會出現手機信號掉網、GPS導航係統找不到導航衛星的問題。

表1.不同類型背光驅動的噪聲輻射
這zhe三san種zhong背bei光guang驅qu動dong類lei型xing中zhong,低di壓ya降jiang恒heng流liu型xing架jia構gou由you於yu是shi線xian性xing電dian路lu,幾ji乎hu不bu會hui產chan生sheng噪zao聲sheng,自zi適shi應ying電dian荷he泵beng型xing背bei光guang驅qu動dong和he電dian感gan升sheng壓ya型xing背bei光guang驅qu動dong的de電dian源yuan、地線和輸出等大功率信號的波動會通過PCB的de寄ji生sheng產chan生sheng耦ou合he噪zao聲sheng,這zhe些xie耦ou合he噪zao聲sheng可ke通tong過guo在zai芯xin片pian設she計ji時shi芯xin片pian內nei部bu關guan鍵jian的de大da功gong率lv信xin號hao的de信xin號hao沿yan的de處chu理li和he外wai部bu的de耦ou合he電dian容rong將jiang耦ou合he噪zao聲sheng減jian小xiao對dui係xi統tong其qi他ta模mo塊kuai的de影ying響xiang至zhi最zui小xiao。
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