E-book—— 電子書電源的設(shè)計技巧

電子書無疑是目前便攜電子市場最熱門的應(yīng)用，那么電子書的最大競爭力和賣點(diǎn)是什么呢?電子書的電源設(shè)計應(yīng)該注意什么?電子書的屏幕如何實現(xiàn)與眾不同呢?怎樣實現(xiàn)電子書的超長待機(jī)時間呢?今天，我就這幾個問題和大家進(jìn)行探討。

E—book與其它電子產(chǎn)品的不同之處在于具有一個特殊的屏，在電子書斷電之后仍可顯示圖像，電子書最重要的就是屏。目前電子書的屏幕技術(shù)比較單一，要實現(xiàn)與其他廠商的差異化就必須保證電子書有很長的壽命，不會因時間久而老化。同時，產(chǎn)品的優(yōu)劣還可以通過液晶屏翻頁顯示的快慢來檢驗。

E—book由屏和電源組成，繼續(xù)細(xì)分，即主屏和電池，其中電源包括三個部分。對于電子書來說最重要的就是Sub—System。就整個電源來講，需要跟輸流器很好的配合。如圖中的Display PMIC，先看TPS65181，它是3到6V，正的22，負(fù)的20，還有一個IDO，非常重要，它們加起來的值要在正負(fù)10V以內(nèi)，后面的是Swich。Source里面的膠狀物質(zhì)負(fù)電壓會吸引白色，我們只提供了簡化圖。

如果電壓高或者低，中間會吻合，這份比較細(xì)膩的吻合可以通過屏顯示出來。電壓控制是通過正負(fù)壓的IDO來控制。之前我提到了正負(fù)電壓叫Source Driver Supplies，如果正負(fù)電壓一致，則顯示一致。如果沒有直流電壓，無論多長時間，屏幕依然黑白分明。如果有分量，時間久了會導(dǎo)致屏的老化，影響視覺效果。強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，正負(fù)電壓都有指標(biāo)，加起來是正負(fù)50V以內(nèi)。

同時，65181為用戶提供了UP/down模式，瞬間翻頁非?？?。如果客戶不同的選擇，想從STANBY到ACTAN，整個加起來是7.7×0.9，非常小。如圖這里有一個PMU，這個PMU并沒有剛才說的正電壓和負(fù)電壓那樣，在抗老化方面沒有180好。6518X目前包括三個產(chǎn)品，180、181、182，其中180最為靈活的，選擇最多。后續(xù)針對不同的處理器，TI研發(fā)了SID。目前就電子書來說，比較多的是5寸屏和6寸屏。

接下來我們談?wù)勌幚砥鳎琓I跟所有處理器廠商都有較好的合作。TI也有自己專門的處理器。PMU可以通過整合進(jìn)行強(qiáng)化，包括TPS。用戶如果不想用復(fù)雜的芯片，也可以選擇簡單的芯片。Features相對來說比較好，里面有3DC和3LDO。TI與美國的廠商在31上有合作，最新的65910是51系列。大家可能覺得PMU產(chǎn)品比較復(fù)雜，其實操作簡單。它里面包括各種分析，先選擇是哪個系列，系統(tǒng)會顯示該廠家這一塊處理器對電源的要求，需要幾路電源以及詳細(xì)的電流。整個測試結(jié)果也會完整的提供給用戶，比較凸顯的處理器在這個系統(tǒng)都有整合，而且具有相應(yīng)的方案。

 
E—Reader最大的賣點(diǎn)是超長待機(jī)時間，最長可達(dá)三個月。TI的TPS6518x系列E-INK 專用PMIC獨(dú)有Source Driver Supplies Tracking功能， 可以保證E-INK屏保持很長的使用壽命，減慢屏的老化速度。電池管理包括兩個部分，一個是電流，另外一個是充電管理。首先檢測電壓，通過電壓大小來顯示，這個精度只有15%到20%，很差。為什么呢?舉個例子，假如一個瓶子就是電池，最大的容量就是將瓶子灌滿水。ATC檢測電量就是檢測水平面，一旦放電里面的電壓就會上升。就TR來說TI具有專門的芯片。先計算這個瓶子里有多少容量，倒出來有多少容量，加工有多少容量，進(jìn)行估算。就基礎(chǔ)來說，基本上可以達(dá)到3%到5%，但是同時存在一個缺陷，因為電池跟水不一樣，瓶子不會老化，而電池會老化。電池的老化即這個電池用得越久，容量會越小。EDV不會這樣。簡單來說，一個電池剛買回來，待機(jī)時間很長，一年之后，就會變小，也就是說瓶子會越變越小。這就需要實時跟蹤，不僅與時間有關(guān)，與溫度也有關(guān)。據(jù)說，攝影師去南極拍照的時候，會先把相機(jī)里面的電池取出來，揣在身上，因為低溫對電池不好。在電源管理方面實時跟蹤的除了產(chǎn)品，還有PackSide是System Side。

Requirements鋰電池很好用，但是也會有危險，各種各樣的爆炸，對它來說有幾個安全要考慮。第一，充電最佳溫度是0到45度。必須把溫度考慮到充電管理里面去。第二，Charge Timer，充電截止不可能說一點(diǎn)電都充不進(jìn)去，所以需要注意什么時候要待機(jī)，一般充電是在二分之一的時候就把它關(guān)掉。就充電過程來說，首先是電池電壓，藍(lán)色的是電壓，紅色的是電流，如果這個電池在介于2和3之間，這個時候需要注意。我們叫雋流充電，慢慢給它充電，之后電壓會不斷地提高。等降到一定程度的時候，說明這個充電可以截止了。還有20%跟80%的區(qū)分，在充電的時候，只用20%到30%的時間就能把電池80%的充滿。除了剛才提到的充電過程之外，這邊加了一個溫度考量。所謂的TSB就是專門將溫度調(diào)在里面，在低溫的時候，電流不可以移植充電。如果是溫度比較高的時候，直流60度以上，4.25的電壓降到4.15、4.1。