česky english Vítejte, dnes je sobota 18. květen 2024

Napájení jako základ. Velkým displejům sluší malé obvody

DPS 2/2024 | Články
Autor: Ing. Jan Robenek
web_úvod.jpg

K tomu, aby se člověku „rozsvítilo“ vede často dlouhá cesta, navíc s nejistými výsledky. V případě TFT LCD panelů, třeba pro chytré telefony, tablety, headsety skloňující virtuální realitu, systémy internetu věcí, bílou techniku nebo např. automatizaci ve výrobě a jejich rozhraní HMI však máme práci mnohem jednodušší. Poděkujte za to dvojici nových obvodů od společnosti Nexperia.

Nový rok, nová řada

Leden 2024 odstartoval u Nexperie ve znamení napájení, a to zdaleka ne ledajakého. Analogové a logické obvody zde totiž budou pro zmiňované účely rozšířeny o skupinu „Display power IC“ s prvními dvěma vlaštovkami v podobě „LCD bias power supply“, které vývojářům s dvojicí výstupů pomohou vykrýt proudové odběry do 80 mA, resp. až 220 mA. Účinné a především pak i drobné součástky s jednoduchým způsobem flexibilního řízení zde ponesou označení NEX10000 a také NEX10001, tady již pro výkonnější variantu. Kladné, stejně jako záporné výstupy OUTP či OUTN lze přitom pokaždé definovat s využitím rozhraní I2C. Novinky rovněž pamatují na interní kompenzaci a vedle jinak nezbytných kondenzátorů vyžadují dohromady u obou výstupů pouze jedinou indukčnost, což příhodně zmenšuje rozpisku součástek, stejně jako zastavěnou plochu na desce. To ostatně dokládá i samotné provedení pouzder typu WLCSP (wafer level chip scale package) s patnácti vývody, které nakonec zabírají prostor o velikosti pouhých 1,16 × 1,96 × 0,62 mm. Špičková účinnost systému dosahuje přibližně 85 procent.

Hned vedle číslicového řízení bude celé jádro duální napájecí struktury obvodů NEX10000/1 na způsob PMIC zahrnovat celkem tři bloky navržené s ohledem na nízkopříkonové požadavky bateriových aplikací vybavených displeji TFT LCD: zvyšující měnič, lineární stabilizátor LDO a také nábojovou pumpu CPN vyhrazenou právě pro záporná výstupní napětí. Vlastní zvyšující měnič pak v závislosti na velikosti zatěžovacího proudu dokáže s ohledem na nejvyšší dosahovanou účinnost pracovat buď v režimu CCM (continuous conduction mode), nebo též s modulací PFM (pulse frequency modulation).

Pokud jde o samotný přísun energie, výrobce zmiňuje jednoduché články typy Li-ion, Ni-Li nebo též Li-polymer, kdy poplatně vstupnímu provoznímu rozsahu od 2,7 V až do 5 V vyrábíme na opačné straně napětí od +4 V do +6 V, stejně jako mezi -4 V až -6 V (NEX10000). Jedničková verze určená pro vyšší zatěžovací proudy pak bude schopna zajistit až +6,5 V, resp. -6,5 V. Co ale zůstává pokaždé stejné, je krok o velikosti 100 mV, přesnost výstupního napětí ±1 % nebo i skvělá odezva na změny vstupu či v zatížení (parametry line / load regulation), takže lze vhodně potlačit zvlnění výstupu a zajistit u LCD zobrazování s rostoucí stabilitou. Panely mohou mít pro ilustraci velikost 178 x 127 mm, ale třeba i 355,6 x 304,8 mm. Samozřejmostí jsou přítomné ochrany, pokud jde o ESD, UVLO či OTSD a nechybí zde ani vlastní funkce pro vybíjení výstupu. Teplotně se přitom pohybujeme od -40 °C do +85 °C.

Odkazy:

[1] https://www.nexperia.com/about/news-events/press-releases/New-LCD-bias-power-ICs-from-Nexperia-deliver-high-performance-in-display-devices-