現(xiàn)今的便攜設(shè)備不單功能越來越多，而且對(duì)功率的需求也越來越大，這對(duì)便攜電池的電源設(shè)計(jì)構(gòu)成很大的挑戰(zhàn)。然而，如果對(duì)有關(guān)應(yīng)用的能源消耗有更深入的認(rèn)識(shí)，便可設(shè)計(jì)出更加節(jié)能的解決方案，這不單可以延長電池的壽命，而且可以提供更好的用戶體驗(yàn) 。

　　減少便攜設(shè)備顯示器的用電量

　　隨著便攜設(shè)備的顯示器尺寸越來越大，分辨率和亮度不斷提高，顯示器的背光照明成為能源的最大挑戰(zhàn)。一臺(tái)典型的小型顯示器模塊需要3到10個(gè)led才能提供正常的照明。

　　為了解決背光顯示器的能耗問題，一個(gè)高效能驅(qū)動(dòng)led的方法即使用開關(guān)電容器。采用這種技術(shù)，輸入電壓便可連接到能夠產(chǎn)生穩(wěn)定輸出的多增益開關(guān)電容器。在開環(huán)運(yùn)作下，輸出電壓的大小相當(dāng)于增益與輸入電壓的乘積。至于閉環(huán)運(yùn)作則可形成一個(gè)固定的輸出，而該輸出的電壓應(yīng)僅大于led的正向電壓和所有的壓降。輸出電壓與正向電壓之間的差別便是凈空，而它必須受到監(jiān)管以確保電流流通。在最寬輸入電壓范圍內(nèi)的最大有效增益中，電容器在增益瞬態(tài)時(shí)只會(huì)消耗最小電能，而且它會(huì)根據(jù)led的正向電壓和負(fù)載要求而不斷作出調(diào)節(jié)。雙增益升壓模式(lm2755為1x、lm2756為3/2x，而lm2757為2x和3/2x)可以在一個(gè)寬輸入電壓范圍內(nèi)產(chǎn)生超高效率，使電池的壽命得以延長。

　　現(xiàn)今的消費(fèi)者傾向追求體積更纖小的便攜設(shè)備，這使得電路板空間變得更加珍貴。開關(guān)電容器拓?fù)涞牧硪粋�(gè)優(yōu)點(diǎn)是無需使用電　　感器，這不僅有助于縮小方案的尺寸，還可節(jié)省材料成本。lm2755、lm2756和lm2757是開關(guān)電容器升壓技術(shù)的一些例子，它們能夠驅(qū)動(dòng)多至10個(gè)led (每個(gè)可驅(qū)動(dòng)高達(dá)30ma的二極管電流)。這種較小的解決方案可使驅(qū)動(dòng)器放置在局部而不是中心區(qū)域，從而降低了電磁的干擾。

　　白光led的可編程性對(duì)于控制顯示器的照明來說至關(guān)重要。例如，當(dāng)一個(gè)用戶正在使用移動(dòng)電話通話時(shí)，他們不會(huì)與顯示器產(chǎn)生任何的互動(dòng)，因此該顯示器應(yīng)該選擇調(diào)暗。lm2755和lm2756均包含i2c兼容接口，能夠根據(jù)手機(jī)的工作情況來控制顯示器的亮度。

　　圖1所示為一個(gè)32級(jí)調(diào)光指數(shù)的設(shè)置，它具備800:1的調(diào)光比率，能夠進(jìn)行真正可用肉眼覺察到的線性亮度級(jí)控制，其調(diào)光模式可以提供一個(gè)流暢的顯示器開/關(guān)過渡。我們的眼睛其實(shí)可以看成一個(gè)對(duì)數(shù)式的感光器，因?yàn)樗且韵嗤谋嚷识窍嗤脑隽縼韺?duì)光作出反應(yīng)。所謂線性的亮度增加其實(shí)就是現(xiàn)實(shí)中可感受到的調(diào)光指數(shù)。通過將背光調(diào)暗或關(guān)閉，設(shè)計(jì)人員便可獲得更大的靈活性，并可延長電池的壽命。

　　圖2是lm2756的一個(gè)典型的應(yīng)用電路。其中，lm2756驅(qū)動(dòng)八個(gè)led，它們被分成三組獨(dú)立控制，以用作不同的顯示用途。以下的算式給出led的電流水平：

　　i_{dxa/b/c}(a)=189x(v_{iset}/r_{set})

　　配合一個(gè)正確選擇的電阻器(rset)并把它放置在iset和接地之間，則所需的電流便可通過led連接到dxa和dxb，算式當(dāng)中的x代表某led的電流阱(current sink)，而a、b和c則分別代表某一組的led。

　　一旦電流水平被設(shè)定，模擬電流調(diào)節(jié)便可通過i2c兼容接口來內(nèi)部調(diào)節(jié)led的光暗。圖1中32個(gè)指數(shù)式的模擬亮度級(jí)可被配置供a組的led使用，與此同時(shí)，b組和c組的led則可處理8個(gè)線性的模擬亮度級(jí)。

　　配合可獨(dú)立控制多組led的能力，單一led驅(qū)動(dòng)器便可用來同時(shí)控制主顯示器、輔顯示器或鍵盤的led和led指示燈。lm2756之所以集成這些功能，是因?yàn)椴⑷肓税藗�(gè)電流阱并把它們分成三組。其中四個(gè)電流阱分到a組，而b組和c組則分別有一個(gè)電流阱。通過運(yùn)用一個(gè)寄存器，兩個(gè)余下的電流阱(d53和d62)可以供給a組或b組使用。這種設(shè)置使主顯示器能有4、5或6個(gè)led可以使用，而余下的led則可用作其他的照明功能。

　　外圍照明

　　個(gè)人移動(dòng)設(shè)備除了主顯示器以外，還有很多地方需要更出色的照明。因此，用作其他照明用途的輔助led便會(huì)消耗更多的電池電量。鍵盤背光燈是目前手持應(yīng)用的一項(xiàng)重要功能，它不需要像主顯示背光驅(qū)動(dòng)器般要求太多的led電流匹配。lm2757可為鍵盤后的led照明提供細(xì)小的開關(guān)電容器、電壓源和升壓解決方案，而且效率可達(dá)90%。led提示燈可通知用戶電池的電量不足、電池的充電狀態(tài)或有短信送達(dá)。此外，這些led也可用作其他有趣的照明用途。配合三個(gè)獨(dú)立的rgb led輸出，lm27551可通過i2c兼容接口為每一個(gè)輸出編輯一套光暗模式來促成多區(qū)照明。

　　為達(dá)到提示燈和裝飾照明的用途，led通常都需要配合一個(gè)光暗模式。圖3中的lm2755可允許設(shè)計(jì)人員編設(shè)出一個(gè)梯形調(diào)光波形來獨(dú)立控制每一個(gè)輸出。下列的算式可計(jì)算出圖4波形的延遲、上升、下降、高和低的時(shí)間。
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