白光LED驅(qū)動(dòng)器在手機(jī)設(shè)計(jì)中EMI問題的考慮
發(fā)布時(shí)間:2008/8/19 0:00:00 訪問次數(shù):414
目前手機(jī)普遍采用白光led作為顯示屏幕的背光元件,相應(yīng)的白光led驅(qū)動(dòng)器成為一顆在手機(jī)設(shè)計(jì)中不可或缺的ic。白光led驅(qū)動(dòng)器采用開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如電感式升壓轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器在高速開關(guān)的同時(shí),由于使用電感產(chǎn)生emi干擾,會(huì)給手機(jī)其他功能模塊的設(shè)計(jì)帶來困難。隨著lcd屏幕的增大,驅(qū)動(dòng)器所需的輸出能力也相應(yīng)增加,emi干擾也會(huì)變得嚴(yán)重。因此設(shè)計(jì)白光led驅(qū)動(dòng)器時(shí)對(duì)emi的考慮必需認(rèn)真對(duì)待。
德州儀器推出的tps61161升壓轉(zhuǎn)換器除了提供10顆led的驅(qū)動(dòng)能力外,在emi問題上也有相應(yīng)的設(shè)計(jì)考慮,其典型應(yīng)用如圖1所示。在tps61161開關(guān)設(shè)計(jì)上采取兩次開關(guān)過程,有效降低了emi的輻射強(qiáng)度,從而避免驅(qū)動(dòng)器對(duì)手機(jī)其他模塊的影響。如圖2黑色曲線所示,當(dāng)tps61161打開內(nèi)部mosfet開關(guān)管時(shí),mosfet的漏源電壓vds在很短的時(shí)間內(nèi)從高壓變成接近于零的低壓,即很大的電壓變化率dv/dt;并且在開關(guān)開啟的初期,由于mosfet的特性,流過mosfet開關(guān)管的電流變化率也很大,即di/dt?紤]到dv/dt和di/dt對(duì)于emi產(chǎn)生的作用,在mosfet開啟初期,采用減慢開關(guān)電壓變化率dv/dt來減少emi強(qiáng)度,如圖2紅色曲線所示。
傳統(tǒng)的開關(guān)技術(shù)和二次開關(guān)技術(shù)在實(shí)際emi測(cè)試結(jié)果證明,tps61161的二次開關(guān)技術(shù)減低了emi輻射能量。在emi測(cè)試試驗(yàn)中,tps61161通過電池電壓3.7v驅(qū)動(dòng)10顆串聯(lián)led。圖3a表示了emi測(cè)試環(huán)境空間的白噪聲,圖3b表示了tps61161采用傳統(tǒng)開關(guān)的emi測(cè)試結(jié)果,圖3c表示了tps61161采用現(xiàn)有二次開關(guān)技術(shù)的emi測(cè)試結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表明,二次開關(guān)使得emi輻射強(qiáng)度減少了10db。
另外,tps61161支持線性調(diào)光技術(shù)——通過調(diào)節(jié)led的導(dǎo)通電流,改變led的發(fā)光強(qiáng)度。這種調(diào)光方法有效地避免了由于led調(diào)光所引起的emi干擾。此類干擾經(jīng)常發(fā)生在pwm調(diào)光方式。
當(dāng)然,在具體應(yīng)用tps61161設(shè)計(jì)時(shí)好的pcb布局布線也有助于更好的降低emi對(duì)手機(jī)系統(tǒng)的干擾。除了tps61161,德州儀器的tps61160白光led驅(qū)動(dòng)器,tps61165高亮度led驅(qū)動(dòng)器都采用了二次開關(guān)技術(shù)。具體可以參考德州儀器的產(chǎn)品目錄。
欲知詳情,請(qǐng)登錄維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)(www.dzsc.com)
目前手機(jī)普遍采用白光led作為顯示屏幕的背光元件,相應(yīng)的白光led驅(qū)動(dòng)器成為一顆在手機(jī)設(shè)計(jì)中不可或缺的ic。白光led驅(qū)動(dòng)器采用開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如電感式升壓轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器在高速開關(guān)的同時(shí),由于使用電感產(chǎn)生emi干擾,會(huì)給手機(jī)其他功能模塊的設(shè)計(jì)帶來困難。隨著lcd屏幕的增大,驅(qū)動(dòng)器所需的輸出能力也相應(yīng)增加,emi干擾也會(huì)變得嚴(yán)重。因此設(shè)計(jì)白光led驅(qū)動(dòng)器時(shí)對(duì)emi的考慮必需認(rèn)真對(duì)待。
德州儀器推出的tps61161升壓轉(zhuǎn)換器除了提供10顆led的驅(qū)動(dòng)能力外,在emi問題上也有相應(yīng)的設(shè)計(jì)考慮,其典型應(yīng)用如圖1所示。在tps61161開關(guān)設(shè)計(jì)上采取兩次開關(guān)過程,有效降低了emi的輻射強(qiáng)度,從而避免驅(qū)動(dòng)器對(duì)手機(jī)其他模塊的影響。如圖2黑色曲線所示,當(dāng)tps61161打開內(nèi)部mosfet開關(guān)管時(shí),mosfet的漏源電壓vds在很短的時(shí)間內(nèi)從高壓變成接近于零的低壓,即很大的電壓變化率dv/dt;并且在開關(guān)開啟的初期,由于mosfet的特性,流過mosfet開關(guān)管的電流變化率也很大,即di/dt。考慮到dv/dt和di/dt對(duì)于emi產(chǎn)生的作用,在mosfet開啟初期,采用減慢開關(guān)電壓變化率dv/dt來減少emi強(qiáng)度,如圖2紅色曲線所示。
傳統(tǒng)的開關(guān)技術(shù)和二次開關(guān)技術(shù)在實(shí)際emi測(cè)試結(jié)果證明,tps61161的二次開關(guān)技術(shù)減低了emi輻射能量。在emi測(cè)試試驗(yàn)中,tps61161通過電池電壓3.7v驅(qū)動(dòng)10顆串聯(lián)led。圖3a表示了emi測(cè)試環(huán)境空間的白噪聲,圖3b表示了tps61161采用傳統(tǒng)開關(guān)的emi測(cè)試結(jié)果,圖3c表示了tps61161采用現(xiàn)有二次開關(guān)技術(shù)的emi測(cè)試結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表明,二次開關(guān)使得emi輻射強(qiáng)度減少了10db。
另外,tps61161支持線性調(diào)光技術(shù)——通過調(diào)節(jié)led的導(dǎo)通電流,改變led的發(fā)光強(qiáng)度。這種調(diào)光方法有效地避免了由于led調(diào)光所引起的emi干擾。此類干擾經(jīng)常發(fā)生在pwm調(diào)光方式。
當(dāng)然,在具體應(yīng)用tps61161設(shè)計(jì)時(shí)好的pcb布局布線也有助于更好的降低emi對(duì)手機(jī)系統(tǒng)的干擾。除了tps61161,德州儀器的tps61160白光led驅(qū)動(dòng)器,tps61165高亮度led驅(qū)動(dòng)器都采用了二次開關(guān)技術(shù)。具體可以參考德州儀器的產(chǎn)品目錄。
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