小型主动矩阵OLED显示器之供电应用

作者：◆ 德州仪器营销经理/ Matthew Borne

OLED类别与特性

OLED 屏幕分为被动矩阵 (PMOLED) 及主动矩阵 (AMOLED) 两种类型。PMOLED 显示器的成本较低，也较易于生产制造。然而，分辨率及屏幕更新频率则受到限制。现今大多数 OLED 显示器都采用被动矩阵，但是主动矩阵显示器有逐渐加速增长的趋势。高色彩饱和度、轻薄体积、高对比度度、快速反应时间及低耗电等特性，正是促成此一趋势的因素。

PMOLED 只需要正极电压，即可供应行列驱动器 VOH_r 及 VOH_c 所需的电力。许多升压转换器能够供应 PMOLED 显示器所需的升压，不过 AMOLED 显示器则具有快速切换的 TFT 矩阵，能够控制 OLED。因此，若要驱动 AMOLED 显示器的 OLED，需要正极与负极电压。

AMOLED 只需要较少的电流与较低的电压。事实上，对于同等尺寸的 PMOLED 显示器，只需要供应低一个级数的电力 (试想各列微瓦数与毫瓦数的差异)。从前设计人员都会搜寻 IC 制造商的网站，试图找出能够进行 OLED 显示器供电的装置，不过只有少数几项装置适合。这些装置都会特别注明“适合 OLED 供电用途”。为了供电给 AMOLED，需要合适的 IC 使功率等级正确无误，并且使提供负极与正极电压的外部电路最小化。

新一代的电源 IC

持续不断发展的 AMOLED 显示器需要新一代的电源 IC。某些 IC 会控制使用两个电感的两个独立电源回路，以满足对于正极与负极电压的需求。

使用单一独立电感的多重输出转换器，即可达到更小的解决方案尺寸、更少的组件数量，以及更低的设计成本。透过正极与负极电压之间相对紧密匹配的负载电流，电感的两端都可用于提供两个经过调节的电极。以德州仪器 TPS65136 使用的转换器为例，单一电感多重输出转换器有助于 AMOLED 显示器达到高画质的效能。其中仅透过一个 2.2μH 电感，就能够在降压升压拓朴结构中运作，产生正极与负极输出电压。这项技术也能够达到绝佳的线压和负载调节，因此能够避免移动电话在信号传输期间出现的显示干扰。

为了维持整个负载电流范围的高效率，转换器会在负载电流降低时降低切换频率。频率过低时，转换器会以陶瓷输出电容的振动发出可听见的噪音。TPS65136 使用电压控制震荡器 (VCO) 将切换频率保持在发出可听见噪音的范围以上，因此避免这类情况的发生。使用具有小型 AMOLED 显示器的设备时，例如移动电话和便携式媒体播放器，这显得特别重要。

如今，AMOLED 面板与系统整合商正转向第二代及第三代产品的研发。移动电话和便携式媒体播放器将促进量产，达到规模经济的效益，并使其他设备从中受益。这些产业上的发展在在凸显了电源 IC 的演进与淘汰对于显示器运作及创新的重要性。