白光LED驱动器在手机设计中EMI问题的考虑
发布时间:2008/8/19 0:00:00 访问次数:409
目前手机普遍采用白光led作为显示屏幕的背光元件,相应的白光led驱动器成为一颗在手机设计中不可或缺的ic。白光led驱动器采用开关电源拓扑结构,如电感式升压转换器。转换器在高速开关的同时,由于使用电感产生emi干扰,会给手机其他功能模块的设计带来困难。随着lcd屏幕的增大,驱动器所需的输出能力也相应增加,emi干扰也会变得严重。因此设计白光led驱动器时对emi的考虑必需认真对待。
德州仪器推出的tps61161升压转换器除了提供10颗led的驱动能力外,在emi问题上也有相应的设计考虑,其典型应用如图1所示。在tps61161开关设计上采取两次开关过程,有效降低了emi的辐射强度,从而避免驱动器对手机其他模块的影响。如图2黑色曲线所示,当tps61161打开内部mosfet开关管时,mosfet的漏源电压vds在很短的时间内从高压变成接近于零的低压,即很大的电压变化率dv/dt;并且在开关开启的初期,由于mosfet的特性,流过mosfet开关管的电流变化率也很大,即di/dt。考虑到dv/dt和di/dt对于emi产生的作用,在mosfet开启初期,采用减慢开关电压变化率dv/dt来减少emi强度,如图2红色曲线所示。
传统的开关技术和二次开关技术在实际emi测试结果证明,tps61161的二次开关技术减低了emi辐射能量。在emi测试试验中,tps61161通过电池电压3.7v驱动10颗串联led。图3a表示了emi测试环境空间的白噪声,图3b表示了tps61161采用传统开关的emi测试结果,图3c表示了tps61161采用现有二次开关技术的emi测试结果。试验结果表明,二次开关使得emi辐射强度减少了10db。
另外,tps61161支持线性调光技术——通过调节led的导通电流,改变led的发光强度。这种调光方法有效地避免了由于led调光所引起的emi干扰。此类干扰经常发生在pwm调光方式。
当然,在具体应用tps61161设计时好的pcb布局布线也有助于更好的降低emi对手机系统的干扰。除了tps61161,德州仪器的tps61160白光led驱动器,tps61165高亮度led驱动器都采用了二次开关技术。具体可以参考德州仪器的产品目录。
欲知详情,请登录维库电子市场网(www.dzsc.com)
目前手机普遍采用白光led作为显示屏幕的背光元件,相应的白光led驱动器成为一颗在手机设计中不可或缺的ic。白光led驱动器采用开关电源拓扑结构,如电感式升压转换器。转换器在高速开关的同时,由于使用电感产生emi干扰,会给手机其他功能模块的设计带来困难。随着lcd屏幕的增大,驱动器所需的输出能力也相应增加,emi干扰也会变得严重。因此设计白光led驱动器时对emi的考虑必需认真对待。
德州仪器推出的tps61161升压转换器除了提供10颗led的驱动能力外,在emi问题上也有相应的设计考虑,其典型应用如图1所示。在tps61161开关设计上采取两次开关过程,有效降低了emi的辐射强度,从而避免驱动器对手机其他模块的影响。如图2黑色曲线所示,当tps61161打开内部mosfet开关管时,mosfet的漏源电压vds在很短的时间内从高压变成接近于零的低压,即很大的电压变化率dv/dt;并且在开关开启的初期,由于mosfet的特性,流过mosfet开关管的电流变化率也很大,即di/dt。考虑到dv/dt和di/dt对于emi产生的作用,在mosfet开启初期,采用减慢开关电压变化率dv/dt来减少emi强度,如图2红色曲线所示。
传统的开关技术和二次开关技术在实际emi测试结果证明,tps61161的二次开关技术减低了emi辐射能量。在emi测试试验中,tps61161通过电池电压3.7v驱动10颗串联led。图3a表示了emi测试环境空间的白噪声,图3b表示了tps61161采用传统开关的emi测试结果,图3c表示了tps61161采用现有二次开关技术的emi测试结果。试验结果表明,二次开关使得emi辐射强度减少了10db。
另外,tps61161支持线性调光技术——通过调节led的导通电流,改变led的发光强度。这种调光方法有效地避免了由于led调光所引起的emi干扰。此类干扰经常发生在pwm调光方式。
当然,在具体应用tps61161设计时好的pcb布局布线也有助于更好的降低emi对手机系统的干扰。除了tps61161,德州仪器的tps61160白光led驱动器,tps61165高亮度led驱动器都采用了二次开关技术。具体可以参考德州仪器的产品目录。
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