平板电脑商场估计将从本年的5千万多台，增长到2016年的2亿多台。尽管如此，现在依然没有规范的平板电脑架构。例如，一些平板电脑经过单节锂离子电池来供电，而另一些则运用两节锂离子电池。不管运用多少节电池，一切平板电脑制造厂商都想最大化电池运用时刻。显现器的背光是平板电脑中最为耗电的体系之一。显现器的尺度从7英寸到10英寸，不胜枚举。最近发布的平板电脑中，背光LED的数目规模为20到36支。本文将辅导读者怎么挑选最佳的WLED驱动器和LED串装备，以在不献身功率和电池运用时刻的情况下满意平板电脑运用要求。
平板电脑背光要求
与笔记本电脑或许上网本相同，平板电脑背光驱动器运用相同依据DC/DC转换器和接地电阻通路，以用于LED.这种运用一般具有如下一些要求：
1、RF规模内低EMI
2、亮度高度期间无可视闪耀
3、陶瓷输出电容压电嗡嗡声引起的可听噪声最小
4、显现器亮度一起
5、高调光比
6、最高功率，施行最大电池运用时刻
满意第一个要求即RF规模内低EMI相对较为简略。数年来，电源规划人员一向在为施行这个方针而尽力，他们尝试了许多办法，例如：将开关频率和并发谐波设置在RF规模以外，运用屏蔽电感，在适宜的情况下给PCB规划最小的长度但却运用较宽的导线，诸如此类。一些驱动器IC现已将MOSFET栅极驱动电路同分层上升时刻集成，以削减RF规模内的噪声。
亮度调理类型极大地影响后边四个要求。运用脉宽调制（PWM）亮度调理时，LED电流在调理过程中以其最大电流水平脉冲开和关，来发生均匀DC LED电流。这时，只需PWM亮度调理频率远高于60 Hz，背光闪耀就不那么显着。假如运用模仿亮度调理，则闪耀就不是一个问题，因为亮度调理时LED DC电流水平降至其最大值以下。
第三个要求，即陶瓷电容的可听噪声最小，与驱动器的拓扑结构有关。图1显现了一个简略的驱动器，其电流检测电阻器作为LED电流的接地通路。转换器对电流检测电阻器的电压进行调理，然后操控LED电流。
图1：简易LED驱动器
图2显现了集成电流阱的驱动器。该驱动器对每个电流阱的电压进行采样，保证转换器能够供给刚好满意的功率，以保持电流阱正常作业。
与闪耀相同，运用模仿亮度调理时不存在问题，因为输出电容电压只要很小的改变，以习惯LED电流的细小改变。可是，假如运用PWM亮度调理，则驱动器避免输出电容放电的办法就变得很重要。最简略的驱动器在驱动器反应（FB）引脚到接地之间也有一个电阻器，驱动器的转换器有用封闭时，输出电容在低亮度调理占空比时开端急剧放电。更为杂乱的一些驱动器集成了电流阱（如图2所示），其能够替代电流检测电阻器。它们只需敞开吸收器以及为LED供电的DC/DC转换器，然后移除了输出电容的放电和再充电通路。
图2：集成电流阱的LED驱动器
第四个要求，即一起的显现器亮度，可经过准确匹配一切串的LED电流完美完成。集成电流阱驱动器的要害特性是串之间的极准确匹配。就无集成电流阱的一些驱动器而言，镇流电阻器与LED串联放置可改进串之间的匹配。
第五个要求，即高亮度调理比（例如：0.1%，或许1000：1），不管是运用模仿调理仍是PWM调理，运用一个简略驱动器来完成都较为困难。在低占空因数下运用模仿亮度调理时，模仿操控电压变得如此之低，以至于%&&&&&%的漏电流和补偿电压会极大地下降准确度。运用简略驱动器的PWM亮度调理是最为常见的完成办法，其经过彻底开关转换器来完成。这种亮度调理发生转换器软启动时刻，迫使PWM亮度调理频率变得十分低，挨近闪耀规模。占空因数让输出%&&&&&%在再充电期间放电和嗡鸣。因而，运用集成电流阱，能够完美地完成高亮度调理比，因为它能够十分快速地开关。
第六个和最终一个要求，即高功率，不仅仅与驱动器有关，也与LED装备结构有关。驱动器DC/DC转换器的功率MOSFET、电感以及整流二极管，一起决议转换器的功率。简略驱动器的接地通路为电流检测电阻器。转换器的FB电压越低，总驱动器功率就越高。相同地，关于一个集成电流阱的驱动器来说，这些吸收器的最小作业电压越低，驱动器的功率也就越高。简略驱动器简直总是比带电流阱的驱动器的功率要高，假定条件是它们两者具有彻底相同的内部组件，因为电流阱一般比电流检测电阻器要求更高的偏压。可是，为了满意平板电脑的其它功能要求，集成电流阱的驱动器一般是最佳的挑选。
经过挑选串的最佳数目以及每串LED的最佳数目，来最小化功耗和最大化电池运用时刻，是一项具有挑战性的作业。运用更少的串，要求每串有更多的LED，并且会导致升压转换器更高的输出电压。升压转换器输入和输出电压之间的差异越大，其功率也就越低。别的，更多的串会导致更高的总输出电流，以及更高的电感和升压整流二极管损耗。图3显现了不同串联（S）和并联（P）组合时三种不同LED装备的模仿升压功率级功率。运用更多的串，可让每串的LED更少，并供给更低的输出电压，但它要求更多的电流阱，不得不耗费更多的功率，然后下降驱动器的总功率。
图3：升压功率级功率
图4显现的是总驱动器功率，其包含图3所示相同LED装备的功率级和电流阱功率。由该曲线图，咱们能够清楚地看到20支LED选用5支LED串联为一串、4串并联在一起（5S4P）的装备，24支LED选用6S4P装备，而36支LED选用6S6P装备时，呈现最佳模仿功率。依据这些成果，最大化平板电脑背光驱动器功率的经历法则是，挑选持平或许尽可能彼此挨近的S和P数目，可是在只要两个可选的情况下P的数目应小一些。
图4：总驱动器功率装备
依据前面的剖析，具有集成电流阱的背光驱动器，例如：德州仪器TPS61181A笔记本电脑背光驱动器，能够针对平板电脑背光进行优化（参见图5）。关于那些运用两节锂离子电池的平板电脑而言，驱动器和升压功率级都能够直接经过电池供电。而关于那些只运用单节锂离子电池的平板电脑来说，驱动器偏压轨能够由面板的AVDD轨或许体系的另一个电源（4.5V或许更高）来供电。因为TPS61181A能够供给比大大都平板电脑要求的功率略微更高一些的功率（也就是说，功率FET略微过大，因而RDS（on）十分低），所以比较专为该输出功率而规划的转换器，这种转换器的功耗更低，然后进一步最大化了功率。图6显现了6S6P装备TPS61161A的测得功率成果。
图5：为平板电脑背光供电的TPS61181A
图6：单体锂离子电池供电时的TPS61181A功率
定论
为平板电脑挑选最佳的背光驱动器，需求考虑一切的运用要求。在满意除功率以外的一切要求方面，集成电流阱的驱动器是最佳挑选。可是，慎重挑选具有稍超大转换器的驱动器、最低降功率的外部组件以及最佳的LED串装备结构，能够带来一种最大化电池运用时刻的一起也满意一切规划要求的平板电脑背光。
