魯浩
【摘要】通過(guò)采用開(kāi)關(guān)電源代替LDO,有效的減小了OLED驅(qū)動(dòng)板的體積,降低了OLED顯示組件的電流,有效降低了顯示組件的功耗及發(fā)熱
【關(guān)鍵詞】開(kāi)關(guān)電源;LDO;OLED
1 引言
有機(jī)電激發(fā)光二極管(Organic LightEmitting Diode,OLED)由于同時(shí)具備自發(fā)光,不需背光源、對(duì)比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程較簡(jiǎn)單等優(yōu)異特性,被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)。OLED由非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板構(gòu)成。當(dāng)有電荷通過(guò)時(shí)這些有機(jī)材料就會(huì)發(fā)光。由于OLED具有以上特點(diǎn),近年來(lái),在手持紅外設(shè)備的顯示組件中,OLED已經(jīng)廣泛的取代了原有的CRT顯示組件。
2 顯示驅(qū)動(dòng)板原理介紹
OLED顯示組件由OLED屏及顯示驅(qū)動(dòng)板組成,OLED顯示屏采用北方光電的SVGA060顯示屏,該顯示屏具有視頻格式自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)增益控制等特性。輸出分辨率為768×576,支持單色或彩色信號(hào)。由于顯示屏是數(shù)字視頻接口,而紅外熱像儀輸出的是模擬視頻信號(hào),顯示驅(qū)動(dòng)板的主要作用是對(duì)熱像儀輸出的視頻信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換,并提供顯示板工作所需的電源及控制串口。
3 基于TPS65053的顯示驅(qū)動(dòng)電路電源的改進(jìn)
原OLED驅(qū)動(dòng)板視頻AD采用TI公司的ADV5150,單片機(jī)采用SiliconLab公司的C8051F330。電源部分,由于該系統(tǒng)需要5V,3.3V,1.8V3個(gè)數(shù)字電源,而熱像儀給出的輸出電源只有5V,原設(shè)計(jì)中考慮到電源紋波對(duì)顯示效果的影響,對(duì)5V到3.3V和1.8V的轉(zhuǎn)換采用LT公司的微封裝LDO——LT1761ES53.3和LT1761ES51.8,顯示驅(qū)動(dòng)板的單板電流為70mA左右,加上OLED屏,總電流為100mA左右,一套OLED顯示組件的功耗為500mW左右。當(dāng)今手持設(shè)備趨于小型化、低功耗化,這樣的功耗是比較大的。因此,考慮采用開(kāi)關(guān)電源來(lái)代替LDO,完成5V到3.3V和1.8V的變換,因開(kāi)關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率很高,如TI公司生產(chǎn)的TPS65053,其效率可達(dá)92%以上,可有效降低顯示組件的功耗。TPS65053內(nèi)部集成2路開(kāi)關(guān)電源,輸入電壓最大值為6V,兩路DCDC可分別提供1A的驅(qū)動(dòng)能力,集成度高,單片面積小,非常適合顯示驅(qū)動(dòng)電路的使用。TPS65053的電源設(shè)計(jì)如圖2所示。
4 電源輸出紋波的壓制
考慮到輸出紋波對(duì)顯示效果的影響,需設(shè)計(jì)電路對(duì)輸出電壓的紋波進(jìn)行壓制。受制于驅(qū)動(dòng)板的實(shí)際板尺寸(26*26mm),采用輸出電容加三端濾波器進(jìn)行電源濾波,因TPS65053本身的設(shè)計(jì)原理限制,該電源的輸出紋波本身就比較小,而對(duì)輸入紋波有較大的影響,為防止其影響輸入的5V,故在輸入端也增加三端濾波器及磁珠,以抑制紋波。
5 實(shí)驗(yàn)效果
通過(guò)制板實(shí)驗(yàn),使用開(kāi)關(guān)電源的顯示驅(qū)動(dòng)電路的單板電流為35mA左右,整套OLED顯示組件的總電流降至57mA左右,總功耗為285mW左右,相比于原顯示組件,功耗降低了約1/2。因電路設(shè)計(jì)合理,紋波抑制較為理想,3.3V與1.8V的電源輸出紋波均在50mV以下,5V的輸入紋波也沒(méi)有明顯的增加,顯示效果與原方案無(wú)明顯區(qū)別。因顯示組件的功耗大大降低,發(fā)熱明顯減少,OLED的使用壽命得以延長(zhǎng)。
目前,該顯示組件已應(yīng)用于某型便攜式紅外夜視儀和某型紅外瞄準(zhǔn)具中。紅外夜視儀為雙目設(shè)計(jì),采用新顯示組件后,總電流由800mA左右降低到720mA左右,使用時(shí)間延長(zhǎng)了約10%;而紅外瞄準(zhǔn)具是單目設(shè)計(jì),采用新顯示組件后,整機(jī)電流由320mA降低到275mA,使用時(shí)間延長(zhǎng)了約14%,取得了良好的應(yīng)用效果。
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