聊一聊影响LCD屏背光效率的几个重要因素

前阶段，小白的一个朋友参加了一场面试。面试完和小白说到其技术面过程惨不忍睹。被提及原因时，主要还是因为面试者提出的问题，小白的朋友答复的可能不是很让面试官满意。出于好奇，小白随即问了都存在哪些问题，其中一道便是手机中背光芯片效率的影响因素。

关于背光芯片，不仅仅在手机领域涉及到，在其他存在LCD屏幕面板的设备上几乎都会使用到这类芯片。其本身属于DCDC升压芯片。所以呢，凡是影响到DCDC电路效率的因素都可以看作是影响背光芯片输出效率的因素。

上图为艾为的一颗三路背光芯片。纯纯的升压芯片，功率电感，肖特基二极管，该有的都有。如果想进一步了解其内部架构，可以看这张图。

关于背光芯片的效率，在保持相同的输入电压时，亮度不同，其效率必然不同。在保持相同的亮度时，输入电压不同，其效率也同样不同。

那么影响这款芯片的效率，除了芯片本身外，外围电路还会存在哪些影响项呢。小白这里主要讨论两种最主要的应用场景。

1. 最大亮度

其主要与功率电感有关。

图为电感的等效电路图。其不仅存在结电容CL，还存在RL。在电感的选取中，我们不仅仅要考虑其感值，更要考虑其DCR。高的DCR往往会消耗更多的能量，使得效率降低。

此仿真图是我之前讲DCDC-BOOST电路用到的仿真设计。

此时的效率=9.37A*3.74V/5V/7.49A=93.57%

当我们选择在电感前加一个小电阻模拟选取DCR偏大的功率电感时

此时的效率=8.7V*3.47A/5V/6.95A=86.9%，可以看出功率电感的DCR的值对DCDC效率有着很大的影响。

除此之外，影响其最大亮度的效率还有二极管的压降，其导通压降越高，需要抬升的电压也就越高，效率也就越低。

这里小编选择的是一个普通二极管，其不仅反向恢复时间低于肖特基二极管，其压降也同样低于肖特基二极管。此时的效率=7.96V*3.17A/5V/7.46A=67.6%

2. 亮度最低

当亮度最低时，其效率主要与二极管的反向恢复时间有关。了解DCDC电路的都知道，其选用的并非普通二极管，而是一颗肖特基二极管。其与普通的二极管相比，最大的优点在于导通电压小，反向恢复时间快。
上图四通道向下的脉冲至水平稳定的时间即为反向恢复时间。
将其放大即为这种形式

如果DCDC的开关频率即蓝色线段频率高，正负占空时间足够小。然而二极管的反向恢复时间ts+tt较大，此时二极管处于截止的时间就非常的短，其也会影响最终的效率输出。所以在针对肖特基二极管的选取时，尽量选择反向恢复时间短的一款。

除此之外，肖特基二极管的结电容也是影响因素之一。除了反向恢复时间以外，还存在着正向恢复时间。其是二极管两端加上正向电压到开始流过正向电流所用到的时间。如果选取结电容较大的二极管，会表现出更长的正向恢复时间特性。正向恢复期间，电感没有很大的负载阻抗，此时的开关管仍处于关断。使得部分能量产生振荡，直至二极管开始流过正向电流。所以结电容越小，效率会更好。

在以往的项目中曾遇到过在肖特基二极管上并联电容的，其也会影响最低亮度下的效率值。

其实，目前市面上常用的肖特基二极管反向恢复时间基本可以满足DCDC电路的应用，大家大可不必担心。