手机背光驱动电路分析
手机背光驱动的原理与应用
电荷泵的效率越高，2X模式下效率如下：
当VIN=3.1V，VOUT=5V时，理论效率可以达到83.3%；
当VIN=4.2V,VOUT=5V时，理论效率最高就只有59.5%。
电荷泵内部开关工作在高速开关状态，所以电荷泵也存在
EMI问题，可以在升压电容处测到其开关波形，但电荷泵的
Cf充电，Cout对负载供电；
2)、放电状态时，开关S2和S3闭合，S1和S4断开，Vin和
Cf串联后对负载供电，同时给Cout充电。输出电压
Vout=Vin+Vcf
充放电的频率取决于开关的开关频率，开关的开关频率由
其前级的控制电路决定。频率越高，则对Cf和Cout的容值要
求越小。取样电阻取出Vout送入误差放大器和Vref进行比
背光等级调节错乱的问题。
较，比较后的信号经放大后控制Cf的充电时间及充电电压，
以达到稳定输出电压的目的。
.
背光驱动
1.5X模式原理框图如下：
ENABLE
CONTROL /
OSCILLATOR
VIN
S1
CFLY1
CINLeabharlann S2VOUTS3COUT
CFLY2
S4
.
背光驱动
电荷泵的效率：
2X模式时， =Vout/2*Vin
1.5X模式时， =Vout/1.5*Vin
升压电容，属恒流源型背光驱动IC，每颗灯电流为20mA时，
恒流源的压降为40mV。
.
此处压降为40mV
背光驱动
下图是圣邦微电子的SGM3127的应用原理图，该IC也属于
恒流源型背光驱动，其电路更加精简，IC只有6个引脚，EN
彩屏手机背光驱动电路的选择策略
彩屏手机背光驱动电路的选择策略近几年来，彩色显示屏在手机中用法量越来越大，白光为这种应用提供了完善的背光解决计划。
因为白光LED的导通压降普通为3.5V(20mA)，最大值可以到达4V，而单节锂离子电池的普通输出为3.6V"4.2V，因此，普通不能挺直用单节锂离子电池来驱动白光LED，通常需要用特地的LED驱动来实现。
1 驱动电路介绍目前，普通的LED驱动电路可以分成二种，一种是串联驱动，采纳型DC-DC升压转换原理，全部的LED是串联衔接的形式；另一种是并联驱动，采纳型的电荷泵倍压原理，全部的LED是并联衔接的形式。
串联驱动电路体积小，效率高。
这种类型电路普通都是采纳SOT23-5L 或者SOT23-6L的封装，占用板的空间很小。
白光LED驱动电路的效率计算公式为：Eff(%)=白光LED上的电压×白光LED上的*100/(输入电压×输入电流) 以此公式计算，串联驱动电路的转换效率普通都在80％以上。
但是，因为串联驱动电路用法了电感和高速的开关，对系统中的其他电路干扰会大一些。
并联驱动电路利用分立电容将电流从输入端传送到输出端，囫囵过程不需要电感，所以也是一个受欢迎的解决计划。
这种驱动电路，只需要按照芯片规格挑选合适的电容，但是它只能提供有限的输出电压范围，绝大多数电荷泵的电压转换比例是1.5或者2，这表示输出电压不行能高于输入电压的1.5倍或者2倍，因此想利用电荷泵驱动一个以上的白光LED，就必需采纳并联驱动的方式，为了保证电流分配的平均，通常用外接或者在芯片内部采纳电流镜的方式。
并联驱动电路通常转换效率较低，普通不超过70％。
那么，如何保证白光LED驱动电路既有高的效率，同时，对手机中其他电路的干扰又小，这是手机设计厂家和显示模块创造厂家所关怀的一个重要问题。
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手机背光驱动芯片设计
JustinMao 2008-10-28
7
脉冲数字调光控制波形
30us < tREADY 0.5us< tHI 0.5us< tLO < 500uS
3ms < tSHDN
EN 0
1 2 3 4 5 14
Shutdown 100% 15/1614/1613/1612/16 3/16 ILEDX
2/16
手机用各档LED电流
JustinMao 2008-10-28
10
30 25 20 15 10 5
2.5
手机电池实际工作区域
3 .0
3 .3
3 .5
4.0 4.2
使用电荷泵和BUCK-BOOST 的理想设计工作区
手机实际使用工作区
JustinMao 2008-10-28
11
一般LED驱动电路拓扑介绍
并联结构中又包括共阴和共阳两种方式
JustinMao 2008-10-28
3
电荷泵解决方案：不需使用任何电感，体积很小，设计也简 单，但输出电压不可能高于输入电压的两倍，故用于并联驱 动方式
电感式解决方案：能驱动六个到10个串联的白光LED，电流 一致性好，连接线仅两根，但频率越高效率越低，体积大， 较贵
一、线性调节器（LDO型）：利用工作于线性区的功率三极管或MOS FET作为一 动态可调电阻来控制负载。线性调节器有并联型和串联型 两种并串联联型型
并联型又名分流型， 当输入电压增大或 LED减少时，通过分 流调节器的电流将会 增大，这将会增大限 流电阻上的压降，以 使通过LED的电流保 持恒定
需串联一个电 阻，效率不高， 且在输入电压变 化范围比较宽的 情况下很难做到 恒定的调节
背光驱动控制方法和系统的稳定性分析与改进
背光驱动控制方法和系统的稳定性分析与改进背光驱动技术在液晶显示器领域中起着至关重要的作用，它负责为液晶显示器提供背光照明。
然而，由于驱动方法和系统设计的不完善，背光驱动控制可能存在一些稳定性问题。
本文将对背光驱动控制方法和系统的稳定性进行分析，并提出相应的改进方法。
一、背光驱动控制方法的稳定性分析背光驱动控制方法决定了背光照明的亮度和颜色。
在分析背光驱动控制方法的稳定性时，需要考虑以下几个方面：1.1 电流控制精度背光驱动控制方法中的电流控制电路对于背光照明的亮度起着关键作用。
电流控制精度不足可能导致亮度不均匀或过暗，影响显示效果和用户体验。
因此，在背光驱动控制方法中，需要提高电流控制精度，确保背光照明的稳定性。
1.2 灵敏度分析背光驱动控制方法的灵敏度分析是评估该方法对于输入信号的响应程度。
灵敏度过高可能导致背光照明的波动过大，出现闪烁或抖动现象；灵敏度过低则可能导致背光照明的变化滞后，影响显示效果。
因此，在背光驱动控制方法中，需要进行灵敏度分析，并根据分析结果进行相应的调整。
1.3 反馈机制设计背光驱动控制方法中的反馈机制对于稳定性起着重要作用。
反馈机制可以根据背光照明的实际情况对驱动电路进行调整，从而提高驱动的稳定性。
因此，在背光驱动控制方法中，需要设计合适的反馈机制，并进行详细的稳定性分析。
二、背光驱动系统的稳定性改进方法基于对背光驱动控制方法稳定性的分析，可以采取以下改进方法来提高背光驱动系统的稳定性：2.1 优化驱动电路通过优化驱动电路的设计，提高电流控制精度和反馈机制的稳定性。
可以采用更高精度的传感器和稳压器，加强对电流波动的抑制，确保背光照明的稳定性。
2.2 引入滤波器在背光驱动系统中引入滤波器可以有效降低驱动电路中的噪声和干扰，提高背光照明的稳定性。
滤波器的设计需要根据具体情况进行，选择合适的滤波器类型和参数，以达到最佳的稳定性改进效果。
2.3 调整灵敏度根据灵敏度分析的结果，调整背光驱动控制方法中的灵敏度参数。
苹果6手机显示及背光灯电路组成
苹果6手机显示及背光灯电路组成该电路主要组成元件有：显示屏、显示接口J2019、显示触摸IC U1501、触摸控制管U2403、触摸屏接口IC U2401、触摸处理IC U2402、主电源IC 1202、升压电感L1503、背光灯升压IC U1502、主CPU U0201(A8)等，其电路方框结构如下图所示。
显示及背光灯电路相关英文注解：PP_LCM_BL_CAT2_CONN:亮度调节信号；PPIV8_LCM_CONN:1.8V供电电压；PP_LCM_BL_ANODE_CONN: LCD背景灯供电(17V)；PP_LCM_BL_CAT1_CONN:亮度调节信号；LCD_TO_AP_PI-FA_CONN：LCD到CPU的增强信号；PMU_TO．PHOTON—ALIVE_CONN:电源提供的驱动信号；LCM_TO_AP_HI-FA_BSYNC_CONNLCD到CPU和触摸IC的同步信号；AP TO_LCM_RESET_CONN_L：CPU到LCD的复位信号；LCM_TO_CHESTNUT_PWR_EN ~CONN:LCD到电源IC的开关启动信号；AP_T0_IIC2_SCL_CONN：CPU的IIC2串行时钟控制总线；AP_BI_IIC2_SDA_CONN:CPU的I2C2串行数据控制总线；SAGE_TO_TOUCH_VCPL_REF_CONN:屏幕接口送到触摸IC的VCPL电压；SAGE_TO_TOUCH_CPH_REF_CONN:屏幕接口送到触摸IC的VCPH电压：PP5V7_LCM_AVDDH_CONN：显示触摸电源IC送来的5.7V供电：PN5V7_ICM_AVDDN_CONN：显示触摸电源IC送来的-5.7V供电：TOUCH_TO_SAGE_VCM_IN_CONN：触摸IC送来的VCM电压：。
背光驱动电路的选择策略和应用
高分辨率和高刷新率的背光驱动电路需要更复杂的设计和制造工艺 ，增加了研发和制造成本。
低功耗和长寿命的技术挑战
更严格的能源效率标准
随着环保意识的提高和能源资源的日益紧张 ，背光驱动电路需要更严格的能源效率标准 。
更长的产品寿命
消费者对产品的使用寿命要求越来越高，背光驱动 电路需要更严格的能效标准
为了满足环保和可持续发展的要求，背光驱动电路需要更严格的能 效标准，减少能源消耗和碳排放。
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THANKS
低成本
01
CCFL背光驱动电路的成本相对较低，适合于一些低成本应用。
均匀背光
02
CCFL背光能够提供均匀的背光效果，适用于一些需要大面积背
光的应用。
高亮度
03
CCFL背光能够在较高的亮度下工作，适用于一些户外或高亮度
环境下的应用。
RGB LED背光驱动电路
01
02
03
色彩还原
RGB LED背光能够提供更 为真实的色彩还原，适用 于对色彩要求较高的应用 。
2
需要考虑LED灯珠的亮度、色温可调和寿命等问 题，以满足用户对屏幕显示效果的需求。
3
在设计中，还需要考虑电路板的布局和散热问题 ，以确保笔记本电脑的整体性能和稳定性。
手机和平板电脑的背光驱动电路设计
01
手机和平板电脑通常采用LCD 或OLED屏幕，需要背光驱动 电路提供均匀、稳定的亮度。
02
针对小尺寸、薄型化和轻量化 等特点，背光驱动电路的设计 需要采用高度集成的芯片和简 洁的电路设计。
更复杂的软件编程
由于背光驱动电路需要更多的智能化功能，因此需要更复杂的软件 编程和调试来保证其稳定性和可靠性。
背光电路原理
背光电路原理
背光电路是一种用于为电子设备提供背光照明的电路。
它通常由电源模块、背光灯管、驱动板和控制器等组成。
电源模块是背光电路的核心部分，它负责将市电转换为适合背光灯管和其他电路使用的直流电源。
电源模块中一般包括整流电路、滤波电路和稳压电路等。
整流电路将交流电转换为直流电，滤波电路可以去除电源中的波动和噪声，稳压电路可以保持输出电压稳定。
背光灯管是用于提供背光照明的光源。
常见的背光灯管有冷阴极灯（CCFL）和LED背光灯管。
CCFL背光灯管需要高压驱动，而LED背光灯管较为常见且具有节能环保的特点。
驱动板用于控制背光灯管的亮度和开关。
它一般包括一个PWM调光电路和一个逆变电路。
PWM调光电路通过调整脉
冲宽度来控制背光灯管的亮度。
逆变电路将电源模块输出的直流电转换为交流电，以满足背光灯管的工作要求。
控制器是背光电路的智能控制部分，它接收外部输入信号，并根据输入信号控制背光灯的亮度和开关。
控制器一般具有调节亮度、保存能源和延长背光寿命等功能。
通过以上的背光电路原理介绍，我们可以了解到背光电路是如何工作的。
电源模块将市电转换为适合背光灯管使用的直流电，驱动板控制背光灯管的亮度和开关，而控制器则接收外部输入
信号并控制背光灯的亮度。
这样，背光电路能够为电子设备提供稳定而亮度可调的背光照明。
三星32英寸液晶屏背光灯驱动电路分析
三星32英寸液晶屏背光灯驱动电路分析三星32英寸液晶屏内置16只灯管，随屏配套的灯管驱动电路板型号为KLS -320VE.该灯管驱动电路由两块BD9884及8组全桥架构功率输出电路组成，如图1所示。
功率输出管采用内含N沟道和P沟道的Sp8M3型MOSFET模块。
两只SP8M3模块及输出高压变压器T组成一个全桥输出架构电路。
变压器初级绕组Ll接功率输出模块，次级高压绕组L2接冷阴极荧光灯管，次级低压绕组L3的感应电压作为取样电压送往BD9884FV的电压检测部分。
一、信号流程及工作原理简述当数字板上的CPU发出"背光灯开"指令后，背光灯驱动板上的振荡器开始工作，产生频率约lOOkHz的振荡信号，送入调制器内部，对来自CPU的PWM亮度信号进行调制，调制后输出断续的l0OkHz 激励振荡信号，送入功率输出电路，最后输出高压并点亮背光灯管。
PWM调制信号改变输出高压脉冲的宽度，从而达到改变背光亮度的目的，在背光灯管点亮后，L2、C及CCFL的组合又使高压波形正弦形变化(低Q值串联谐振)，电容C的容抗及L2的感抗又起到对背光灯管的限流作用。
串联在背光灯管上的取样电阻R 上的压降作为背光灯管的工作状态检测信号，送到保护检测电路(由10393组成);L3输出的电压取样信号也输送到保护检测电路，当输出电压及背光灯管工作电流出现异常时，保护检测电路起控，调制器停止输m.由于三星32英寸屏是采用16只背光灯管，又由于背光灯管不能单纯的并联或串联，所以必须设有相应的16个高压输出变压器及相应的激励电路。
BD9884FV有两路激励输出，其(26)、(27)脚输出一路，(23)、(24)脚输出一路。
每一路激励输m向两个全桥功率电路提供激励信号，每一组全桥功率输出向两个高压变压器输出驱动电压(点亮两只冷阴极荧光灯管)，这样，每一块BD9884FV可以驱动8只灯管，两只BD9884FV共驱动16只灯管。
LED背光驱动电路原理分析
LED背光驱动电路原理分析-杨在鲁该部分电路主要由集成块IC8101(LD7400)组成，见下图。
LD7400是通嘉公司生产的异步电流模式升压控制器，可以在10.5V～28V电压范围工作。
该器件具有斜率补偿、输入电压欠压锁定、输出电压短路保护、可编程振荡器频率、热关断保护等功能。
1．背光开关控制电路背光开关控制电路较为简单，主要由主板发出的开关控制信号ON/OFF和Q8302、IC8101(LD7400)的③脚构成。
二次开机后，背光开关控制信号ON/OFF由低电平变为高电平，经CN9903的13脚送入到二合一电源板。
该信号经R8304和R8305分压后，加到Q8302的控制极，Q8302饱和导通，相当于把R83 06-端接地，IC8101内电路检测到这一信号后，使IC8101进入正常工作模式。
2．升压电路本机采用自举升压电路结构把+36V电压升高到78V电压，为LED背光灯供电。
它的好处是：当功率转换电路未工作或功率管短路时，输出的电压低，不会使LED过流而损坏，同时可以避免开机瞬间冲击电流对LED的影响。
二次开机后，+12V电压直接加到LD7400的⑧脚，LD7400启动工作。
当开关控制信号ON/OFF变为高电平使Q8302饱和导通时，LD7400内部控制电路检测到这一情况，从⑦脚输出PWM脉冲。
当⑦脚输出高电平时，该信号经R8104和R8105加到Q8101的栅极，Q8101饱和导通。
+36V电压经L8101、Q8 101和R8107到地，电感L8101储能，感应电动势为上正下负。
当⑦脚为低电平时Q8101截止，Q8101的栅极电荷经D8101、R8104回到LD7400的⑦脚内部。
流过L8101两端的电流被截断，L8101感应的电动势变为上负下正。
此时，L8101感应的电动势叠加上+36V的输入电压，形威78V电压作为LED背光灯的驱动电压。
3．电流稳压电路因LED对电流要求严格，因此本电源稳压取样采取电流取样模式，从电流检测电阻R8201、R8202、R8203、R8204、R8205、R8213上取得经LED灯管的电流大小信号送入IC的FB脚，调整驱动脉冲占空比实现LED驱动电流控制。
手机显示屏串联背光驱动电路浅析
手机显示屏串联背光驱动电路浅析作者：嵇丽丽来源：《消费电子·理论版》2013年第05期摘要：传统手机LCD背光驱动电路一般采用并联方式，这种驱动电路芯片输出引脚多，占用PCB走线及主板空间多，并且效率比较低。
为了克服这种缺点，采用串联升压驱动电路的形式，这种升压芯片封装小、PCB输出走线少，通过PWM的方式调节输出电流，系统效率高。
本文主要对串联升压电路进行了原理分析，还通过仿真和实验的方法验证该电路的可行性。
关键词：LCD背光；串联升压中图分类号：TN78 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 10-0023-01一、引言随着各类消费电子产品的普及，特别是智能手机的发展，显示屏作为一种非常重要的输出端或人机交互界面，在我们的工作和学习生活中得到了广泛应用。
目前手机中主流显示屏都采用液晶显示方式，即LCD，LCD自身不会发光，所以我们需要在LCD中提供一种光源来点亮LCD，这种光源我们就称之为LCD背光。
目前手机LCD背光大部分都采用白色侧发光LED 来实现。
前几年手机LCD的背光电路大多采用并联方式，驱动电路采用电荷泵架构的并联驱动方式。
但这种驱动电路的方式占用芯片和LCD输出管脚较多，带来了空间受限和效率低下的一些缺点。
智能手机对空间的要求和电源效率的要求很高，为了解决这个问题，几乎所有的LCD厂商都开始大量生产LED串联形式的显示屏，这种背光电路需要采用电感升压型架构的DCDC电路。
这种升压架构电路能确保所有LED所流经的电流大小相同，效率高且占用PCB 的空间小。
二、手机串联背光驱动电路设计（一）背光驱动电路的设计要求对LCD背光驱动电路的设计一般需要关注背光的亮度、亮度可以方便地调节、驱动电路占PCB空间要小、工作效率高、对系统其他模块干扰小等因素。
（二）串联背光驱动电路原理图1给出了升压型DCDC变换器电路原理图，E是输入电压，手机电路系统中就是电池电压，L是进行能量交换的电感，V是全控型功率开关器件，VD是二极管，C是对输出电压进行滤波的电容，R为负载，U0为输出电压。
手机白光LED驱动电路的设计和实现
手机白光LED驱动电路的设计和实现多年来，发光二极管（Light Emitting Diode;LED）已经广泛使用在状态指示以及信息显示屏上，现在我们更可以在常见的红、绿及黄光之外，选用蓝光以及广泛应用于便携式设备的白光产品。
举例来说，白光led被认为是彩色显示设备的理想背光照明，但在为这些新型LED设计电源时，我们必须注意其本身的特性。
本文对手机白光LED驱动电路分析和解决。
推动移动电话显示由单色转换为彩色的一个主要趋势是拍摄功能的集成。
最初这些成像器件的分辨率相当有限，同时图像质量也不佳。
但随着技术的发展，分辨率由30万像素的VGA等级进展到100至200万级像素，并快速朝向300万像素以上的分辨率级迈进。
在成像器件、处理器与软件不断得到改进后，消费者现在希望得到更多的数码相机功能，例如低照明情况下需要的闪光灯，甚至是自动对焦等。
在这样的分辨率下，良好的画质输出以及图片与视频分享变得更加实用，这些更高密度的CMOS成像器件需要从目标获得更多的反射光，因此进一步推动了集成闪光功能的需求。
LED驱动设计的新要求LED在具体的使时，要注意驱动电路的选用。
LED 驱动电路除了要满足安全要求外，另外的基本功能应有两个方面：一是尽可能保持恒流特性，尤其在电源电压发生±15%的变动时，仍应能保持输出电流在±10%的范围内变动。
二是驱动电路应保持较低的自身功耗，这样才能使LED 的系统效率保持在较高水平。
根据能量来源的不同，LED驱动电路总体上可分为两类，一是AC/ DC转换，能量来自交流市电，二是DC/ DC转换，能量来自干电池、可充电电池、蓄电池等。
根据LED驱动原理的不同，又可以分为线性驱动电路和开关驱动电路。
要将传统的氙气闪光灯放置到尺寸相当紧凑的手机内对设计工程师来说极具挑战性，因为除了粗大的闪光用高压电容外，还必须加上灯泡以及相关的变压器与电子线路，而传统的闪光灯也不适用于视频拍摄的用途。
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背光亮度最亮 EN端波形
背光IC：SN3506A 二极管：RB520S
二极管正端波形
背光IC：RT8514GJ6 二极管：RS520S 二极管正端波形
背光IC：RT8514GJ6 二极管：IS400A 二极管正端波形
• 综合以上分析，采用背光IC：RT8514GJ6 + 二极管：RB520S 的电压波形要更稳定 一些，应该对射频的干扰最小。
背光IC：RT8514GJ6 二极管：RB520S 二极管负端波形
背光IC：SN3506A 二极管：RB520S
二极管负端波形
背光IC：SN3506A 二极管：IS400A
二极管负端波形
• 以上八图为EN端占空比为29.4%时换不同 器件测试的波形。从波形来看:其中三个图 正端波形都有一些纹波，只有背光IC： RT8514GJ6 + 二极管：RS520S 这组合 波形较好，最稳定。
背光IC：SN3506A 二极管：IS400A
二极管负端波形
• 以上八图为EN端占空比为68.2%时测试的 各种波形。从波形来看
背光IC：RT8514GJ6 + 极管：IS400A 峰 峰值最小，但是有一个明显的纹波。从负 端来看，也是后面两个采用RT8514GJ6的 较为平整。故而确定背光IC：RT8514GJ6 + 二极管：RB520S 更为稳定。
下图为背光驱动电路图
• 此部分电路通过PWM控制屏的亮度；而FB 端接电阻接地可以控制LED的最大电流，因 为Vfb是给定的，一般为0.3V，通过设定反 馈电阻的大小就可以控制LED上最大电流。
• 第二，要注意1uF电容的选择，此IC的过压 保护Vovp为50V，故而此电容应该耐压50V。
• 第三，对于二极管的选择，我们应该选择 稳定一些的二极管，减少对射频的干扰。
• 以上八个图是管测试。从波形来看，正端 波形相似。负端波形是
背光IC RT8514GJ6 + 二极管：RB520S
的这个组合最为平整，峰峰值也最小。
背光亮度半亮 EN端波形
背光IC：SN3506A 二极管：RB520S
二极管正端波形
背光IC：RT8514GJ6 二极管：RB520S 二极管正端波形
背光IC：RT8514GJ6 二极管：IS400A 二极管正端波形
背光IC：SN3506A 二极管：IS400A
二极管正端波形
背光IC：SN3506A 二极管：RB520S
二极管负端波形
背光IC：RT8514GJ6 二极管：RB520S 二极管负端波形
背光IC：RT8514GJ6 二极管：IS400A 二极管负端波形
背光IC：SN3506A 二极管：IS400A 二极管正端波形
背光IC：SN3506A 二极管：RB520S
二极管负端波形
背光IC：RT8514GJ6 二极管：RB520S 二极管负端波形
背光IC：RT8514GJ6 二极管：IS400A 二极管负端波形
背光IC：SN3506A 二极管：IS400A 二极管负端波形
背光亮度最暗 EN端波形
背光IC：RT8514GJ6 二极管：IS400A 二极管正端波形
背光IC：RT8514GJ6 二极管：RB520S 二极管正端波形
背光IC：SN3506A 二极管：RB520S
二极管正端波形
背光IC：SN3506A 二极管：IS400A
二极管正端波形
背光IC：RT8514GJ6 二极管：IS400A 二极管负端波形