智能时代电感升压型背光驱动面临的干扰和应对

　　图3是某款采用普通PWM调光方式的电感升压型背光驱动在PWM调光时的使能引脚(EN)和输出VOUT的波形,从图3中可以看到，用10KHz 50%占空比的PWM信号调光时，输出电压VOUT上的纹波高达4V，而且我们发现，调光频率越低，输出电压纹波越大。而在PCB设计中，输出VOUT需要从背光驱动模块接到屏的背光LED的阳极，走线会比较长，这样VOUT走线的输出纹波也是一个严重的EMI辐射源!

　　输出电压上纹波幅度过大还会在输出电容上产生刺耳的啸叫声。这是由于输出MLCC电容的压电效应产生的振动而引起的，一般纹波幅度超过0.5V就能听到明显的啸叫声。提高调光频率是一种解决办法，但提高调光频率会影响PWM调光的调光线性度，甚至会使调光功能失效，而且也没有从根本上解决问题。　　

图 4 AW9920 PWM调光时输出VOUT纹波(10KHz、50% Duty Cycle)

　　上海艾为的电感升压型背光驱动AW9920STR/DNR采用了创新的PWM转恒流调光方式。PWM转恒流调光接收普通的PWM调光信号，经过内部的电路转化，最终输出的一个恒定的输出电流，输出电流的大小与PWM调光的占空比成正比。输出电流恒定，输出电压上的纹波就非常小了。图4是AW9920在同样条件下的测试结果，而AW9920的输出电压纹波不超过100mV，输出VOUT上的EMI辐射和电容啸叫的问题完美解决!而且AW9920支持更高的调光频率，调光频率越高，EMI性能和电容啸叫问题改善越好，还不影响调光线性度。

　　采用斜率可变的驱动技术和PWM转恒流调光技术使得上海艾为的第二代串联背光驱动EMI性能显著改善，对PCB的设计要求也就大幅降低，而且还消除了输出电容的啸叫声。但EMI辐射是一个非常复杂而难以感知的问题，在PCB设计时手机设计人员还要特别注意：

　　1. 连接至SW引脚的连线尽量短、面积尽量小，以减小SW走线上的EMI辐射;电感尽可能采用屏蔽电感;
　　2. 输入VIN和输出VOUT的旁路电容尽可能靠近芯片的对应引脚;电源经过芯片到地的走线要根据电流走线布线，尽可能减小寄生电阻和寄生电感;
　　3. 背光驱动模块电源和其他模块电源走线尽可能采用星星接法;
　　4. 地线尽可能采取铺地的方式，并且和其他易受干扰的模块地分开;
　　5. 背光驱动模块建议用屏蔽罩屏蔽，以尽可能降低EMI辐射。

电感升压型背光驱动可能受到的干扰和应对

　　地干扰引起的闪屏和应对

　　传统的第一代电感升压型背光驱动采用的是外接反馈电阻的方式设定LED电流，典型应用图如图5所示。这种架构在应用时如果反馈电阻的地和背光驱动芯片的地PCB共地不好，背光驱动芯片的地和反馈电阻的地波动幅度或者方向不一致的话，就会导致反馈电阻上的电压波动而闪屏，而且屏幕亮度越暗，反馈电压越小，闪屏的风险越大。