SGM3837：AMOLED顯示電源的理想之選

在電子設(shè)備不斷發(fā)展的今天，AMOLED顯示屏憑借其出色的顯示效果，在智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。而穩(wěn)定、高效的電源供應(yīng)是保證AMOLED顯示屏正常工作的關(guān)鍵。SGMICRO推出的SGM3837，就是一款專門為AMOLED顯示屏設(shè)計(jì)的三輸出600mA電源解決方案，下面我們就來詳細(xì)了解一下這款產(chǎn)品。

文件下載：SGM3837.pdf

一、產(chǎn)品概述

SGM3837專為為AMOLED（有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管）顯示屏供電而設(shè)計(jì)，它能提供VELVDD、FLVSS和VAVDD三種電壓。該設(shè)備集成了兩個升壓轉(zhuǎn)換器（VO1用于VELVDD，VO3用于VAVDD）和一個反相降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器（VO2用于ELVSS）。三個轉(zhuǎn)換器的輸出電壓都可以通過數(shù)字接口控制引腳（ASWIRE和ESWIRE）以數(shù)字步長進(jìn)行編程。它采用綠色WLCSP - 2.0×2.0 - 25B封裝。

二、產(chǎn)品特性

1. 寬輸入電壓范圍

輸入電源電壓范圍為2.9V至5.0V，能適應(yīng)多種電源環(huán)境。

2. 高效的轉(zhuǎn)換器

• 同步升壓轉(zhuǎn)換器（ELVDD）：輸出電壓范圍為4.6V至5.0V，以100mV為步長可調(diào)，默認(rèn)輸出電壓為4.6V，輸出電流能力達(dá)600mA。
• 同步反相降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器（ELVSS）：輸出電壓范圍為 - 6.6V至 - 1.0V，以100mV為步長可調(diào)，默認(rèn)輸出電壓為 - 4.0V，在VELVss = - 1.0V至 - 5.4V時輸出電流能力為 - 600mA。
• 同步升壓轉(zhuǎn)換器（AVDD）：當(dāng)SET = Low時，輸出電壓范圍為7.1V至7.8V；當(dāng)SET = High時，輸出電壓范圍為6.9V至7.9V，默認(rèn)輸出電壓為7.6V，輸出電流能力為150mA。

  3. 靈活的設(shè)置

  可通過SET引腳選擇ASWIRE設(shè)置，并且VIN和Vout具有雙向隔離功能。

  4. 完善的保護(hù)機(jī)制

  具備短路保護(hù)（SCP）、過載保護(hù)和熱關(guān)斷功能，保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

  5. 精準(zhǔn)的時序控制

  FLVSS啟動延遲為10.4ms，短路和OLP檢測時間為0.08ms。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

SGM3837適用于智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)備的有源矩陣OLED顯示屏，為其提供穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)。

四、典型應(yīng)用電路

其典型應(yīng)用電路中，各個元件的參數(shù)和連接方式都經(jīng)過精心設(shè)計(jì)。例如，VO1和VO3的升壓轉(zhuǎn)換器以及VO2的反相降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器都有對應(yīng)的電感和電容，以確保輸出電壓的穩(wěn)定。這些元件的選擇和布局對于整個電源系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。

五、電氣特性

1. 電源電流和熱保護(hù)

• 輸入電壓范圍為2.9V至5.0V，啟動閾值電壓和停止閾值電壓都有明確的參數(shù)。
• 禁用時的電源電流非常小，無開關(guān)時為1.1 - 1.5μA，無負(fù)載且ASWIRE和ESWIRE為高電平時為4mA。
• 開關(guān)頻率為1.45MHz，熱關(guān)斷溫度為145℃。

  2. 各轉(zhuǎn)換器特性

• 升壓轉(zhuǎn)換器（VO1）：輸出電壓范圍為4.6V至5.0V，輸出電壓變化在一定范圍內(nèi)，電流限制、最大輸出電流等參數(shù)都有詳細(xì)規(guī)定。
• 反相降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器（VO2）：輸出電壓范圍為 - 6.6V至 - 1.0V，同樣有輸出電壓變化、電流限制等參數(shù)。
• 升壓轉(zhuǎn)換器（VO3）：根據(jù)SET引腳的不同設(shè)置，輸出電壓范圍有所不同，也有相應(yīng)的輸出電壓變化、電流限制等參數(shù)。

六、時序要求

包括短路檢測時間、ESWIRE和ASWIRE接口的初始化時間、關(guān)斷時間、脈沖高低電平時間以及數(shù)據(jù)存儲/接受時間等，這些時序要求確保了設(shè)備的正常啟動和運(yùn)行。

七、典型性能特性

1. 效率與輸出電流關(guān)系

VO1和VO2的組合效率以及VO3的效率與輸出電流的關(guān)系曲線，能幫助工程師了解在不同輸出電流下的效率情況，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2. 電壓調(diào)節(jié)特性

包括VO1、VO2和VO3的線路調(diào)節(jié)和負(fù)載調(diào)節(jié)特性，反映了輸出電壓在不同輸入電壓和負(fù)載電流下的穩(wěn)定性。

3. 最大輸出電流與輸入電壓關(guān)系

展示了VO1和VO2的組合最大輸出電流以及VO3的最大輸出電流與輸入電壓的關(guān)系，為電源設(shè)計(jì)提供了重要參考。

八、功能模塊與工作原理

1. 欠壓鎖定（UVLO）

內(nèi)置的欠壓鎖定功能能監(jiān)測輸入電壓，當(dāng)輸入電壓過低時，會禁用設(shè)備，保護(hù)設(shè)備安全。

2. 熱關(guān)斷（TSD）

當(dāng)結(jié)溫超過145℃（典型值）時，設(shè)備會被鎖定并關(guān)閉輸出，待同時切換ESWIRE和ASWIRE后恢復(fù)運(yùn)行，防止設(shè)備因過熱和過度功耗而損壞。

3. 啟動順序

通過拉高ASWIRE和ESWIRE來分別啟動VO3、VO1和VO2轉(zhuǎn)換器，VO2總是比VO1晚10ms啟動，且所有轉(zhuǎn)換器都有軟啟動功能，以限制浪涌電流。

4. 輸出電壓編程

VO1、VO2和VO3的輸出電壓都可以通過ESWIRE和ASWIRE引腳進(jìn)行編程，具體的編程表格為工程師提供了詳細(xì)的操作指南。

5. 快速放電（FD）

SGM3837支持快速放電功能，由ASWIRE和SET引腳控制，在電源關(guān)閉且FD開啟時，設(shè)備的所有輸出會放電到GND。

6. ELVSS過渡時間控制

可通過ESWIRE命令控制ELVSS過渡時間，默認(rèn)快速模式過渡時間為60μs，74個ESWIRE脈沖后進(jìn)入慢模式，過渡時間為16ms。

7. 過載和短路保護(hù)（SCP）

當(dāng)任何一個輸出短路到地或VO1和VO2短路在一起時，設(shè)備會觸發(fā)短路保護(hù)功能，停止所有轉(zhuǎn)換器的開關(guān)，關(guān)閉并鎖定輸出，只有通過特定的復(fù)位操作才能重啟設(shè)備。

九、推薦組件選擇

文檔中給出了各轉(zhuǎn)換器推薦的電容和電感的參數(shù)、數(shù)量、電氣規(guī)格以及對應(yīng)的制造商和型號，為工程師在實(shí)際設(shè)計(jì)中選擇合適的組件提供了參考。

十、布局指南

由于AMOLED顯示屏對電源質(zhì)量敏感，良好的PCB布局對于降低紋波、增強(qiáng)線路和負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)、提高噪聲性能、EMI性能和環(huán)路穩(wěn)定性至關(guān)重要。推薦的布局包括使用公共接地平面、縮短并加寬開關(guān)節(jié)點(diǎn)的走線、將輸入和輸出電容盡可能靠近設(shè)備放置等。

十一、封裝信息

SGM3837采用WLCSP - 2.0×2.0 - 25B封裝，文檔提供了封裝的外形尺寸、推薦焊盤圖案以及編帶和卷軸信息、紙箱尺寸等，方便工程師進(jìn)行封裝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

SGM3837以其豐富的功能、出色的性能和完善的保護(hù)機(jī)制，為AMOLED顯示屏的電源設(shè)計(jì)提供了一個優(yōu)秀的解決方案。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)電源系統(tǒng)時，可以充分利用其特性，優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的性能和可靠性。你在使用SGM3837的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。