电子书电源设计技巧

分享到:

 电子书无疑是目前便携电子市场最热门的应用,那么电子书的最大竞争力和卖点是什么呢?电子书的电源设计应该注意什么?电子书的屏幕如何实现与众不同呢?怎样实现电子书的超长待机时间呢?今天,我就这几个问题和大家进行探讨。

E—book与其它电子产品的不同之处在于具有一个特殊的屏,在电子书断电之后仍可显示图像,电子书最重要的就是屏。目前电子书的屏幕技术比较单一,要实现与其他厂商的差异化就必须保证电子书有很长的寿命,不会因时间久而老化。同时,产品的优劣还可以通过液晶屏翻页显示的快慢来检验。

E—book由屏和电源组成,继续细分,即主屏和电池,其中电源包括三个部分。对于电子书来说最重要的就是Sub—System。就整个电源来讲,需要跟输流器很好的配合。如图中的Display PMIC,先看TPS65181,它是3到6V,正的22,负的20,还有一个IDO,非常重要,它们加起来的值要在正负10V以内,后面的是Swich。Source里面的胶状物质负电压会吸引白色,我们只提供了简化图。

如果电压高或者低,中间会吻合,这份比较细腻的吻合可以通过屏显示出来。电压控制是通过正负压的IDO来控制。之前我提到了正负电压叫Source Driver Supplies,如果正负电压一致,则显示一致。如果没有直流电压,无论多长时间,屏幕依然黑白分明。如果有分量,时间久了会导致屏的老化,影响视觉效果。强调一点,正负电压都有指标,加起来是正负50V以内。

同时,65181为用户提供了UP/down模式,瞬间翻页非常快。如果客户不同的选择,想从STANBY到ACTAN,整个加起来是7.7×0.9,非常小。如图这里有一个PMU,这个PMU并没有刚才说的正电压和负电压那样,在抗老化方面没有180好。6518X目前包括三个产品,180、181、182,其中180最为灵活的,选择最多。后续针对不同的处理器,TI研发了SID。目前就电子书来说,比较多的是5寸屏和6寸屏。

接下来我们谈谈处理器,TI跟所有处理器厂商都有较好的合作。TI也有自己专门的处理器。PMU可以通过整合进行强化,包括TPS。用户如果不想用复杂的芯片,也可以选择简单的芯片。Features相对来说比较好,里面有3DC和3LDO。TI与美国的厂商在31上有合作,最新的65910是51系列。大家可能觉得PMU产品比较复杂,其实操作简单。它里面包括各种分析,先选择是哪个系列,系统会显示该厂家这一块处理器对电源的要求,需要几路电源以及详细的电流。整个测试结果也会完整的提供给用户,比较凸显的处理器在这个系统都有整合,而且具有相应的方案。

E—Reader最大的卖点是超长待机时间,最长可达三个月。TI的TPS6518x系列E-INK 专用PMIC独有Source Driver Supplies Tracking功能, 可以保证E-INK屏保持很长的使用寿命,减慢屏的老化速度。电池管理包括两个部分,一个是电流,另外一个是充电管理。首先检测电压,通过电压大小来显示,这个精度只有15%到20%,很差。为什么呢?举个例子,假如一个瓶子就是电池,最大的容量就是将瓶子灌满水。ATC检测电量就是检测水平面,一旦放电里面的电压就会上升。就TR来说TI具有专门的芯片。先计算这个瓶子里有多少容量,倒出来有多少容量,加工有多少容量,进行估算。就基础来说,基本上可以达到3%到5%,但是同时存在一个缺陷,因为电池跟水不一样,瓶子不会老化,而电池会老化。电池的老化即这个电池用得越久,容量会越小。EDV不会这样。简单来说,一个电池刚买回来,待机时间很长,一年之后,就会变小,也就是说瓶子会越变越小。这就需要实时跟踪,不仅与时间有关,与温度也有关。据说,摄影师去南极拍照的时候,会先把相机里面的电池取出来,揣在身上,因为低温对电池不好。在电源管理方面实时跟踪的除了产品,还有PackSide是System Side。

Requirements锂电池很好用,但是也会有危险,各种各样的爆炸,对它来说有几个安全要考虑。第一,充电最佳温度是0到45度。必须把温度考虑到充电管理里面去。第二,Charge Timer,充电截止不可能说一点电都充不进去,所以需要注意什么时候要待机,一般充电是在二分之一的时候就把它关掉。就充电过程来说,首先是电池电压,蓝色的是电压,红色的是电流,如果这个电池在介于2和3之间,这个时候需要注意。我们叫隽流充电,慢慢给它充电,之后电压会不断地提高。等降到一定程度的时候,说明这个充电可以截止了。还有20%跟80%的区分,在充电的时候,只用20%到30%的时间就能把电池80%的充满。除了刚才提到的充电过程之外,这边加了一个温度考量。所谓的TSB就是专门将温度调在里面,在低温的时候,电流不可以移植充电。如果是温度比较高的时候,直流60度以上,4.25的电压降到4.15、4.1。

论坛已做迁移,有相关技术资料和问题讨论可以到电路城对应版块(“模拟/电源”)
X