La fuente de alimentación para LCD de triple salida ofrece un 95% de eficiencia en un diminuto paquete de 3 mm x 3 mm

Los productos portátiles de hoy en día ofrecen más funcionalidad en menos espacio a la vez que requieren más duración de la batería que los productos de generaciones anteriores. La única manera de lograr ambos objetivos es mejorar la eficiencia energética del aparato en la medida de lo posible. El sistema de pantalla LCD en color es un buen punto de partida, ya que es una característica cada vez más popular, pero que consume mucha energía. El LTC3450 mejora la duración de la batería y ahorra espacio al proporcionar una solución de polarización de LCD en color con una eficiencia del 95% en un paquete de bajo perfil de 3 mm × 3 mm (0,8 mm de altura).

La figura 1 muestra un diagrama de bloques del LTC3450, un completo convertidor de potencia LCD de triple salida, en un convertidor DC/DC de refuerzo síncrono de bajo ruido con una salida de 5,1V y 10mA. El triplicador de tensión basado en la bomba de carga desarrolla una salida de 15V y un inversor de tensión desarrolla -10V. Las salidas de 15V y -10V se utilizan en la pantalla LCD para las fuentes de alimentación VGL y VGH, mientras que la salida de 5,1V se utiliza para proporcionar energía al panel principal. El inversor de 5,1 V conmuta a una frecuencia constante de 550 kHz, lo que da lugar a una AV muy bajaDD las tensiones de salida del LTC3450 están secuenciadas para que sean compatibles con las pantallas LCD en color con AVR. Las tensiones de salida del LTC3450 están secuenciadas para ser compatibles con las pantallas LCD en color con AVDD se enciende primero, seguido de VGL y luego de VGH.

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Figura 1: Diagrama de bloques del LTC3450.

El LTC3450 también proporciona una limitación de la corriente de irrupción en el arranque (Figura 2), así como la desconexión de la salida y la descarga activa en el modo de apagado. El LTC3450 es estable con condensadores cerámicos y su compensación interna elimina la necesidad de una red de compensación R-C externa. El LTC3450 también tiene un amplio rango de tensión de entrada de 1,5 V a 4,6 V, lo que lo hace compatible con una gran variedad de entradas de batería o de tensión continua fija. Las corrientes de reposo muy bajas permiten al LTC3450 ofrecer un rendimiento excelente en todo el rango de tensión de entrada (Figura 3).

Figura 2. AVDD se ilumina mostrando la limitación de la corriente de entrada.

Figura 3. LTC3450 AVDD eficiencia frente a VES y la corriente de carga.

Algunos tipos de LCD en color pasan a un estado de ultrabajo consumo mientras la pantalla está estática, lo que aumenta la duración de la batería. El LTC3450 admite este modo de funcionamiento reduciendo su propia corriente de reposo a sólo 30µA desde la batería mientras mantiene las tres salidas de tensión regulada. Este funcionamiento en modo "en blanco" se programa a través de la patilla Mode del LTC3450. Conducir la patilla SHDN a nivel bajo reduce la corriente de reposo del LTC3450 a 10nA (típica) y las tres salidas de tensión se descargan activamente a tierra.

La figura 4 muestra un circuito de aplicación de 1,5V a 4,6V de entrada a una salida triple (5,1V/10mA, 15V/500µA y -10V/500µA). Se mantiene una eficiencia superior al 90% en todo el rango de tensión de la batería de iones de litio. Esto es muy superior a un enfoque de bomba de carga completa, que sólo puede proporcionar una eficiencia cercana a la del LTC3450 cuando VEN es aproximadamente la mitad de AVDD.

Figura 4. 5.Circuito de aplicación y salida de 1V, 15V, -10V.

La figura 5 muestra un circuito convertidor de una entrada de 1,5V a 4,6V a 5,1V/10mA, 15V/500µA y -15V/500µA. Se añade al circuito un pequeño diodo doble externo para que el convertidor entregue las salidas de -15V y 15V juntas.

Figura 5. 5.Circuito de aplicación 1V, 15V, -15V.

La figura 6 muestra un circuito de entrada de 1,5V a 4,6V a 5,1V/10mA, 15V y -5V. La eficacia máxima es superior al 90%. La amplitud de la tensión de salida negativa (VGL) es igual a la tensión positiva aplicada a VINV. VINV se conecta a uno de los dos AVDD (para -5V), V2X (-10V), o con el doble diodo (Figura 4) para -15V. Si se desea, se puede conectar una fuente de tensión positiva independiente de entre 5V y 15V a VINV para producir cualquier tensión negativa deseada entre -5 y -15V.

Figura 6. Circuito de aplicación 5.1V, 15V, -5V.

El LTC3450 proporciona una solución de alimentación muy compacta y eficiente para las pantallas LCD pequeñas. Su amplio rango de tensión de entrada le permite integrarse fácilmente en una gran variedad de aplicaciones. La limitación de la corriente de entrada incorporada, la desconexión de la salida y los controles de ahorro de energía simplifican la implementación de pantallas LCD de bajo consumo.

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