智能時代電感升壓型背光驅動面臨的干擾和應對

　　圖3是某款采用普通PWM調光方式的電感升壓型背光驅動在PWM調光時的使能引腳(EN)和輸出VOUT的波形,從圖3中可以看到，用10KHz 50%占空比的PWM信號調光時，輸出電壓VOUT上的紋波高達4V，而且我們發現，調光頻率越低，輸出電壓紋波越大。而在PCB設計中，輸出VOUT需要從背光驅動模塊接到屏的背光LED的陽極，走線會比較長，這樣VOUT走線的輸出紋波也是一個嚴重的EMI輻射源!

　　輸出電壓上紋波幅度過大還會在輸出電容上產生刺耳的嘯叫聲。這是由于輸出MLCC電容的壓電效應產生的振動而引起的，一般紋波幅度超過0.5V就能聽到明顯的嘯叫聲。提高調光頻率是一種解決辦法，但提高調光頻率會影響PWM調光的調光線性度，甚至會使調光功能失效，而且也沒有從根本上解決問題。　　

圖 4 AW9920 PWM調光時輸出VOUT紋波(10KHz、50% Duty Cycle)

　　上海艾為的電感升壓型背光驅動AW9920STR/DNR采用了創新的PWM轉恒流調光方式。PWM轉恒流調光接收普通的PWM調光信號，經過內部的電路轉化，最終輸出的一個恒定的輸出電流，輸出電流的大小與PWM調光的占空比成正比。輸出電流恒定，輸出電壓上的紋波就非常小了。圖4是AW9920在同樣條件下的測試結果，而AW9920的輸出電壓紋波不超過100mV，輸出VOUT上的EMI輻射和電容嘯叫的問題完美解決!而且AW9920支持更高的調光頻率，調光頻率越高，EMI性能和電容嘯叫問題改善越好，還不影響調光線性度。

　　采用斜率可變的驅動技術和PWM轉恒流調光技術使得上海艾為的第二代串聯背光驅動EMI性能顯著改善，對PCB的設計要求也就大幅降低，而且還消除了輸出電容的嘯叫聲。但EMI輻射是一個非常復雜而難以感知的問題，在PCB設計時手機設計人員還要特別注意：

　　1. 連接至SW引腳的連線盡量短、面積盡量小，以減小SW走線上的EMI輻射;電感盡可能采用屏蔽電感;
　　2. 輸入VIN和輸出VOUT的旁路電容盡可能靠近芯片的對應引腳;電源經過芯片到地的走線要根據電流走線布線，盡可能減小寄生電阻和寄生電感;
　　3. 背光驅動模塊電源和其他模塊電源走線盡可能采用星星接法;
　　4. 地線盡可能采取鋪地的方式，并且和其他易受干擾的模塊地分開;
　　5. 背光驅動模塊建議用屏蔽罩屏蔽，以盡可能降低EMI輻射。

　　電感升壓型背光驅動可能受到的干擾和應對

　　地干擾引起的閃屏和應對

　　傳統的第一代電感升壓型背光驅動采用的是外接反饋電阻的方式設定LED電流，典型應用圖如圖5所示。這種架構在應用時如果反饋電阻的地和背光驅動芯片的地PCB共地不好，背光驅動芯片的地和反饋電阻的地波動幅度或者方向不一致的話，就會導致反饋電阻上的電壓波動而閃屏，而且屏幕亮度越暗，反饋電壓越小，閃屏的風險越大。