面向高端智能手机背光驱动设计的高性价比电源方案

一般来讲，除去电感式升压背光驱动外，常见的背光驱动器有以下几种：① 1倍LDO模式；② 1/1.5倍电荷泵模式；③1/1.33/1.5倍电荷泵模式；④1/2倍电荷泵模式。1倍LDO模式驱动器虽然成本最低，但在低电池电压时打电话，会有闪屏现象，工程师不得不提高关机电压，这样缩短了电池使用时间，很多人无法接受，因为电池续航时间本来在智能机设计中就是一个关键指标。对于余下的三种方式而言，哪一种方式性价比最高？

我们各选取了一种具有代表性的相关器件做了对比测试，下面的测试数据证明了1/1.5倍电荷泵方式是一种高性价比驱动方案。从电流消耗上讲，图1中的数据表明：2倍模式驱动器在启动2倍模式时，电流比1.5倍模式驱动器高60mA，而1.5倍和1.33倍模式驱动器电流消耗相差不多。

图1：1/1.5倍电荷泵方式是一种高性价比驱动方案。

图2和图3是1/1.5倍驱动器和1/2倍，1/1.33/1.5倍驱动器的效率曲线比较。图2显示1/1.5倍驱动器比1/2倍驱动器在低压时效率要高20%。图3显示1.33倍驱动器对效率的提升并不很大，只提高了5%，而且是在电池电压接近关机电压的低储能狭小区间，相反价格却居高不下，性价比并不高。

图2：1/1.5倍驱动器和1/2倍驱动器的效率曲线比较。

图3：1/1.33/1.5倍驱动器的效率曲线比较。

从以上的比较可知，SGM3138是一个高性价比的电荷泵式背光驱动，它支持单线调光，对于一般的大尺寸屏，可采用图4中的设计电路。

图4：SGM3138电路设计。

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对于很多工程师感兴趣的高清高亮屏，一般用8颗LED作为背光，目前在无8颗灯的电荷泵驱动器的情况下，可采用图5中的电路进行设计，8个LED被分成两组。当然这是一种双芯片组合的折中方案，并非最优的方案，鉴于此，圣邦即将推出8颗LED的电荷泵背光驱动器，性价比会更高。

图5：采用8颗LED作为背光的高清高亮屏方案。

除了背光驱动器之外，随着嵌入式系统的发展，大量高性能处理器，3D图形加速器在手持产品中得到使用，高性价比的嵌入式系统电源方案成为很多工程师关注的问题，这样的一个电源方案有以下几个电源必备：

① 手持产品需要设计得越薄越好，因而需要集成驱动大屏的VGH，VGL正负高电压发生器；

② 一个标准的5V电源用于高清视频的HDMI接口和标配的USB接口。因而需要一个5.0V的Boost DC/DC，如果这个5.0V的提供电流能力强的话，它还可以提高音频PA的功率输出，使得音频表现不同寻常；

③CPU的Vcore，I/O接口，存储器供电。

SGM2100就是这样的一个小型PMU，它将VGH、VGL、5.0V/1A、Vcore、VI/O、Vmem的6颗DC/DC集成在一颗芯片上，性价比非常高，工程师利用它可以设计出一个高性能的电源方案，电路如图6所示。

图6：基于SGM2100的高性能电源方案。

作者：徐前江

市场总监

圣邦微电子有限公司