淺談便攜數碼產品顯示模塊的電源設計與應用

隨著數碼產品的發展普及，其電源設計也越來越受到關注。 我們通常說的數碼指的是含有數碼技術的數碼產品，如數碼相機、數碼攝像機、數碼學習機[1]、數碼隨身聽等等。隨著科技的發展，計算機的出現、發展帶動了一批以數字為記載標識的產品，取代了傳統的膠片、錄影帶、錄音帶等，我們把這種產品統稱為數碼產品。 例如電視/電腦 /通訊器材/移動或者便攜的電子工具等， 在相當程度上都采用了數字化。在顯示模塊中，WLED背光電源和偏置電源屬于微功率電源，這類電源的設計直接關系著顯示的效果、模塊的壽命和電池的待機時間。

AP3015/A在便攜式數碼產品的顯示模塊中作為偏置電源或背光驅動電源有著廣泛的應用。下面分別介紹了AP3015的性能以及設計偏置電源和WLED背光電源的典型應用方案，最后著重說明在設計這些方案時的關鍵參數。

AP3015簡介

AP3015是內部集成開關管的脈沖頻率調制(PFM)模式的升壓轉換器，通過外接升壓電感、肖特基二極管、輸入電容、輸出電容和兩個分壓電阻即可構成完整的升壓電路。

PFM是最近流行起的一種盜號木馬，作者未知。此木馬因名字響亮而被人們廣為熟知。據一個不愿意透露姓名的內部人士介紹，PFM即為Please fuck me (boy)的縮寫。之所以起這個名字是由于木馬編寫者在編寫PFM的過程中一直處于寂寞的狀態。PFM在口腔修復學中是烤瓷熔附金屬即porcelainfusedtomatal的意思，也稱金屬烤瓷全冠，它是用低熔瓷與金屬底層材料聯合制成的修復體，兼有金屬的強度和瓷的美觀，能較好恢復牙體形態、功能，是強度高、外觀逼真、色澤穩定、表面光滑、不易磨損、耐酸堿、生物相容性好的永久性修復體。PFM:(Pulse frequency modulation) 脈沖頻率調制一種脈沖調制技術，調制信號的頻率隨輸入信號幅值而變化，其占空比不變。由于調制信號通常為頻率變化的方波信號，因此，PFM也叫做方波FM.

AP3015的輸入電壓范圍為1.2V~ 12V,而一般升壓轉化器最大只能到6V;AP3015本身具有限流功能，當電感電流超過約350mA時，會觸發限流功能，同時使輸出電壓降低，起到保護整個升壓電路的作用。由于AP3015采用PFM模式，它在輕載時能保持很高的效率，這是區別于大部分脈寬調制(PWM)模式升壓轉換器的優點。

AP3015作為微功率電源的典型應用方案

1、 LCD / OLED單路偏置電源

部分小尺寸的LCD和OLED屏需要單路正電壓作偏置電源，不同廠家的屏需要的電壓大小不同，從9V到25V不等，所需電流較小，通常在10mA左右。圖1是采用AP3015設計的單路偏置電源，由單節鋰電池供電，根據LCD/OLED屏的需要，調整R1/R2A/R2B來設定合適的輸出電壓，為其供電。該電路是典型的升壓轉換電路，開關管集成在AP3015內部，AP3015的SW端即為開關管的發射極。反饋環路由R1/R2A/R2B/Cf構成，補償控制由AP3015實現。

2、 LCD / OLED正負偏置電源應用方案一

另一部分小尺寸的LCD和OLED屏需要雙路正負電壓作偏置電源，所需電流更小。圖2即是由AP3015設計的雙路輸出偏置電源，由單節鋰電池供電，可據LCD/OLED屏的需要，調整R1/R2A/R2B來設定合適的輸出電壓。該電路的Vo1部分是典型的升壓轉換電路。Vo2是由電荷泵電容C3以及兩個整流二極管 D2/D3實現。SW端的開關信號幅值為 20.4V,當SW端為高時，D2 導通，D3 截止，C3 充電至 20.4V,此時負載電流由輸出電容Cout2提供;當SW變低時，C3的上端被拉至 -20.4V,D2截止，D3導通，提供負載電流并給Cout2充電。