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穿戴式電源方案 - RT4730 的拓樸架構

使用 AMOLED 顯示器的穿戴式應用大多以鋰離子或鋰聚合物電池為電力來源,這些電池的可用電壓範圍幾乎都處於 3.0V-4.xV 之間,如下圖所示:

The batteries operate in the range

顯示器的驅動電路通常以 3.3V為工作電壓,正好處於電池工作電壓的中間段。要在電池整個工作電壓範圍內都有穩定的輸出,有時需要升壓,有時需要降壓。要點亮 AMOLED 顯示單元,並在一定標準內顯示出需要的訊息,則需要一正一負兩組電壓。AMOLED 的顯示單元與二極管類似,供電電壓的變化對其特性有較大的影響,因而要求其供電具有較高的精度,同時有很好的瞬態響應特性,避免出現瞬態過程導致的電壓波動造成顯示波動。

按照上述的條件和需求,RT4730 採用了下圖所示的電路架構來提供 AMOLED 所需要的各種輸出:

RT4730 topology

其中,AVDD 是供電給 AMOLED 顯示器的驅動電路,一般為 3.3V;OVDD 是驅動 AMOLED 顯示單元的正電壓,預設值為 3.3V,其可調電壓範圍為 2.8V~4.2V,可調級差為 100mV;OVSS 是驅動 AMOLED顯示單元的負電壓,預設值為 -3.3V,其可調電壓範圍為 -0.6V ~ -4V,可調級差為 100mV。

為保證每個輸出的精度以及瞬態響應特性,線性穩壓器很自然地成了每個輸出的最後一級。以開關模式工作的電荷泵電路的作用是將正電壓轉換為負電壓。Buck-Boost 電路的任務是將電池電壓轉換為最適合每組輸出使用的穩定電壓,所以它的輸出電壓總是被設定在比 AVDD、OVDD 或 -OVSS 之中的最大值高 0.2V 的電位上,以便有足夠的調整空間,但是又不會對效率造成損害,取得各種性能的均衡。

RT4730 的應用電路只使用一個電感,即可支援三組可調輸出電壓。為了實現控制,特別引入了單線調控接口,使用者只需輸入特定數量的脈衝,即可對每組輸出進行開/關和電壓的選擇。

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