分轨转换器可减少新型汽车显示器的 BOM 尺寸和成本

设计大于 5 英寸的汽车 LCD 显示器可能非常复杂。显示源极驱动器需要一个称为模拟电压器件漏极 (AVDD) 的电源轨，范围为 10V 至 15V，以及两个用于栅极驱动器的电源轨（VGH 和 VGL）。

在许多情况下，我们可以使用诸如TPS65150-Q1之类的 LCD 偏置电源，这是一种用于信息娱乐或集群显示器的汽车 LCD/显示器偏置解决方案，可大大简化 LCD 电源的设计。

TPS65150-Q1 是一款电源，适用于汽车 LCD 应用。该器件集成了一个针对源极电压的升压转换器以及两个针对栅极电压并经过稳压的可调节电荷泵驱动器。为了削减外部成本、改善图像质量并减少影像残留，该器件采用 VCOM 缓冲器并具备栅极电压整形功能。
该器件经设计可由 1.8V 至 6V 的电源供电运行，非常适合 使用 3.3V 或 5V 固定输入电压轨的 汽车 LCD 应用。VGL 和 VGH 的可调上电序列允许该器件针对各种显示屏进行优化。为了防止系统发生故障，TPS65150-Q1 集成了可调节关断锁存功能。该器件监测输出（V-(VS)、V-(VGL) 和 V-(VGH)）。当其中一个输出低于其电源正常阈值的时间超过可调节故障延迟时间后，该器件进入关断模式。

但是还有另一种设计汽车 LCD 显示器的方法，它可以通过使用更少的源极驱动器来节省更多的尺寸和材料清单 (BOM) 成本。

图 1：使用TPS65150-Q1的传统 LCD 偏置电源方法

继大约 3 年前出现在智能手机和平板电脑显示屏上的趋势之后（请参阅针对这些应用的基于单电感器的分离轨转换器TPS65132），一种新的驱动方法正在汽车领域出现，其中源极驱动器现在需要一个正 AVDD (6.xV) 和负 AVDD (-6.xV) 电源轨。

图 2：使用基于分离轨转换器（例如TPS65132 ）的单个电感器的新方法

面板制造商和源极驱动器制造商正倾向于这种技术，以通过使用电荷共享来降低显示器的功耗。这种新方法还节省了资金和尺寸，因为源极驱动器可以控制更多通道，从而减少每个显示器所需的源极驱动器数量。

在设计需要 +/-AVDD 驱动的显示电源管理时，我们可以使用TPS65131-Q1进一步简化我们的设计，这是一款适用于汽车应用的高效分离轨转换器。在向源极驱动器提供 +AVDD 和 -AVDD 电压轨的同时，这款灵活的器件包括用于完全可调排序的独立 EN 引脚和用于设置输出电压值的电阻分压器。

对于源极驱动器未集成 VGH 和 VGL 轨的设计，为这些轨实施电荷泵和反相电荷泵将补充TPS65131-Q1提供的轨。

TPS65131-Q1器件作为双输出直流/直流转换器，可产生高达15V的正输出电压和低至-15V的负输出电压，输出电流通常为200mA，具体值取决于输入电压与输出电压比。凭借高达85%的总体效率，此器件非常适合于便携式电池供电类设备。输入电压范围为2.7V至5.5V，因此允许诸如3.3V和5V的电压轨为TPS65131-Q1器件供电。TPS65131-Q1器件采用带有散热垫的QFN-24封装。由于只需少量较小的外部组件，因此总体解决方案尺寸可以非常小。
此转换器采用定频PWM控制拓扑运行，而且在启用省电模式后，它在轻负载电流的情况下使用脉冲跳跃模式。在运行时，典型的总体器件静态电流只有500μA。在关断状态下，器件一般消耗0.2μA。独立使能引脚可实现针对两个输出的加电和断电排序。为了尽可能地实现故障情况下的高可靠性，此器件有一个内部电流限制、过压保护和热关断。