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携帯用のインテリジェントドライバはPCBボードのレイアウトをより整然としている
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携帯用のインテリジェントドライバはPCBボードのレイアウトをより整然としている

携帯用のインテリジェントドライバはPCBボードのレイアウトをより整然としている

2022-03-30
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Author:pcb

携帯用インテリジェントドライバ PCBボード レイアウトより規則正しい, 小型携帯電子機器は常に前進している, 携帯電話など, PMP(personal media player), DSC(digital camera), DVC(digital camera), PME(portable medical equipment) and GPS(positioning system), 次世代以上の機能性. 結果的に, いくつかの周辺回路の要件は類似している傾向がある, 彼らの電源, ポート, and MM私(human-machine interface) all use similar technologies.

PCBボード

Three-level strategy for low-power full-function products
With the increase of functions and performance of portable systems, 電力管理の需要も増加している. 結果的に, 電力消費に対処するためのOEM戦略は進化している. 戦略の最初のレベルは、エネルギー管理サブシステムの効率に焦点を合わせます, DCの損失を最小にすることを含むこと/直流変換器, LDO, バッテリー管理, バッテリ保護回路. これは、半導体供給業者が市場に類似したアーキテクチャを持つデバイスよりも少ない電力を消費するコンポーネントと集積デバイスを生産する能力に大きく依存する電力サブシステム中心のアプローチである. これは、コンポーネント選択としてOEMエンジニアの主要な仕事を残します, エネルギー効率均衡, コンポーネントコスト, パッケージサイズ. この戦略はうまく機能し、コンポーネント市場は利益を認識している, 大部分のアナログでほとんどアナログのアナログ信号私Cベンダーは、縮小しているプロセスサイズからかなり利益を得ませんでした.

第2レベル戦略の焦点は、電源からシステムのある部分にシフトする, 特定の時代には働かない大規模なASICの部品でさえ. この戦略は、無線リンクハードウェアやディスプレイバックライトなどの高出力ユーザに適用される場合に特に効果的である, そして、オーディオサブシステムのような低電力負荷さえオフにすることによって、充電あたりの動作時間を広げることができます, I/ポート, または不揮発な設定メモリ. 今日の携帯電話, 例えば, 20以上の電力地域を持つ. RFコンポーネントやディスプレイバックライトなどの高電力回路におけるアイドル電流の節約に加えて, この戦略は、システムが回路のクロック駆動部分をオフにすることができる限り、静的電力消費を効果的に低減することができる. IC製造技術の小型化, この戦略は、アイドル電流を減少させる目的を達成するために、クロックゲーティングを効果的に置き換えることができる. この電力削減戦略はシステム建築家の技術的貢献に依存する, ハードウェアとソフトウェア実装, ASICベンダー. この戦略は成功したが, また、アプリケーションプロセッサの負荷量によって制限されました, そして、これらの追加機能は、デザイナーをより強力なコンピューティングリソースを消費させました. 例えば, 携帯電話はARM 7からARM 9とARM 11プロセッサから任意のベースバンドと二次処理資源として動きました. 他の携帯用電子機器も同様の傾向を辿っている, 少しでも.

レベル3戦略は、パフォーマンスを犠牲にすることなく様々な機能のために消費電力を減らすことに集中します. 一つの可能な技術は分散型知的管理の利用である, ベースバンドまたはアプリケーションプロセッサの強力な処理能力と速度を必要としない. この戦略は、プロセッサが半自動周辺コントローラにすべての機能を渡すことができます. 結果は、プロセッサがプロセッサの完全な電源を必要とするデータ処理または通信作業よりむしろ人間の活動の間、スリープ状態に入ることができるモードである, スマートディスプレイバックライトドライバ.

Backlight scheme under the third level strategy
Users of portable electronics require a screen display that is clearly visible in all ambient light conditions. 現在の携帯機器は、周囲光強度を推定するために感光体ダイオードまたはトランジスタを使用し、これをバックライトドライバ制御用入力として使用することが多い. 感光性センサには信号調整回路が必要である, 増幅およびアナログ・デジタル変換または少なくとも一つまたは2つの閾値検出レベル. 外部構成要素またはアナログIを通して/チップ上のピン, 主プロセッサは、通常、周期的データ変換の形態で、感光性センサの出力を監視する. この変換の速度は1秒から1桁までの範囲である. コントローラはそれから結果を評価して、典型的に3つのカテゴリーにそれらをグレードアップします, 一日一時間, よく照らされた屋内環境のために, または、低照度環境. プロセッサは、バックライトドライバに制御信号を送ることによってこれを行う, LEDストリングに3つの可能な電流レベルのうちの1つを提供する. しかし、これは効率的ではない. 効果的に, これは、マイクロプロセッサを管理する方法である, 強力で高価な中央資源の管理下で. これは、プロセッサタスクの負荷を軽減するようではありません.

1. Intelligent driver transfers processor tasks
Solutions based on the ADP5520 smart Backlight driver derive significant energy savings from LED drivers that can operate under microcontroller configuration control or automatically manage display lighting. ADP 5520は非同期昇圧コンバータから成る, プログラマブル環境光管理回路, 状態機械, また、システムリソースを保存する設定可能なポートの拡張子. ブーストコンバータは、直列に最高6つの白いLEDを動かすことができます, 24までの直列電圧で.30 mAまでの5 Vと駆動電流. 周囲光測定ユニットは、全ての信号調整機能を提供するために周囲光センサに分割される, そして、オンチップステートマシンとブーストコンバータと共に、0から30 mAまでの128の電流レベルを達成する. 制御曲線に類似した光制御サービスだけを実行する1つのプロセッサで, the ADP5520 was able to increase the operating time per charge by 15% in tests simulating various mobile phone usage (Figure 1). ADP 5520の制御方法に対する環境光検出の追加は、ベースライン測定より50 %以上の待機時間をもたらした. これらの曲線はRF機能を必要としないモバイル対話型アプリケーションをシミュレートする, ゲームなど, テキストと電子メールメッセージの読み書き, またはカメラアプリケーション. デザイナーは、彼らのプロダクトが異なる光レベルの間でスムーズに移行することを望みました, だけでなく、スイッチ. プロセッサ制御の下での照明スキームは、滑らかな遷移を達成するために多数のプロセッサ相互作用を必要とする, したがって、プロセッサの負荷は、単純なオンオフ制御に比べて大幅に増加する. インテリジェントLEDドライバ, ADP 5520のような, 様々な明るいと調光電流の変動を達成することができます, リニアを含む, スクエア, 立法, thus further reducing processor load (Figure 2). この設定可能なドライバーは、15の不連続で独立したフェードをします.5 S. チップ上にリセット可能な調光タイマーがあります, 10秒から120 sまでの15時間間隔のうちの1つのためにプログラムされることができる.

2. Smart drives provide additional low-bandwidth capabilities
In addition to saving energy, そのようなスマートドライブは、他の低帯域幅周辺機器を可能にすることによって、より多くの値を提供することができます. 例えば, ADP 5520は8を提供する設定可能なポートエクステンダを統合します/ピン. 二人/プログラマブル調光機能付LEDインジケータ用独立電流シンクピンとして第3の専用ピンに接続することもできる, スイッチング, フリッカコントロール. 残りのピンは、キーボードまたは一般的なI/O. これらの補助LEDドライバは、電流の0~14 mAを消費し、64段階で調光または調光することができる. 主なバックライト電流消費と同様に, 補助ドライバピンに接続されたインジケータをオンまたはオフに切り替えることができます, または光の調整は、線形または非線形シーケンス.

3. The intelligent driver can reduce the number of PCB cables
To allow configuration data to flow from the processor to the smart drive and for status, I/O, または、プロセッサに戻るデータをキーストロークする, ADP 5520はI 2 Cインタフェースを実装する. このセットアップは周辺機器とコントローラ間のデバイスとワイヤの数を減らす, 簡単に PCBボード 高密度携帯電子デバイスの設計.