TFT-LCD顯示器在汽車市場占據(jù)主導地位，因為它們進入了與競爭技術的競爭階段。在此階段，它們仍然可以通過在設計中實現(xiàn)更高的效率和更高的集成度來保持高度競爭力。在此設計解決方案中，我們回顧了一種典型的非集成TFT-LCD顯示系統(tǒng)，并將其與高度集成的方法進行了比較，突出了后者在BOM和PCB尺寸減小方面的優(yōu)勢。通過高度集成的方法，整個電源管理系統(tǒng)只需兩個IC即可實現(xiàn)，與新興技術相比，實現(xiàn)了更高的競爭力。

介紹

令人驚訝的是，我們在汽車中對顯示器的依賴程度。“我有一輛漂亮的車給你！”一位汽車租賃運營商最近告訴我。當我們去停車場時，我注意到這輛車確實很漂亮......但是沒有GPS導航！各種可怕的場景開始在我腦海中實現(xiàn)。在天堂里，我怎么能離開這里，找到自己的路？接線員讀懂了我的想法：“沒關系，”他說。我們回去了，他為我找到了一輛帶GPS導航的汽車。

顯示器在現(xiàn)代汽車中無處不在，從儀表盤到中控式觸摸屏、后座娛樂系統(tǒng)等。如今，汽車顯示器市場由TFT-LCD技術主導，而OLED的使用預計將在未來發(fā)揮重要作用。在這種競爭激烈的場景中，TFT-LCD顯示器可以從系統(tǒng)優(yōu)化中受益匪淺，該系統(tǒng)優(yōu)化源于為顯示器供電的電子設備的更高集成度。這將減小BOM和PCB尺寸，從而顯著節(jié)省成本并提高對新興技術的競爭力。反過來，更小的電子設備允許在相同的空間內實現(xiàn)更纖薄的外形或更多的功能。

在此設計解決方案中，我們首先回顧典型電源管理TFT-LCD顯示器的挑戰(zhàn)。隨后，我們將介紹一種高度集成的解決方案，可大大降低電源管理PCB尺寸和BOM。

典型的TFT-LCD顯示系統(tǒng)

圖2所示為典型的TFT-LCD顯示系統(tǒng)。顯示器通過多個電源軌接收電源，并通過解串器接收信號，將串行LVDS數(shù)據(jù)轉換為RGB格式的并行接口。高壓降壓轉換器 （HV BUCK1） 提供 3.3V 主電源軌 （V抄送），為其余低壓電路供電，而高電壓、低待機電流 LDO （HV LDO1） 為 MCU 提供始終開啟的電源。如果輸入不是周期性脈沖，看門狗定時器將重置本地MCU，從而檢測失控代碼。

圖2.TFT-LCD顯示器電源管理分立實現(xiàn)。

這種電源管理實現(xiàn)需要5個不同的IC，占用大量的PCB空間，既麻煩又昂貴。

集成解決方案

最先進的單芯片混合信號工藝首次允許將五塊堆棧（如圖2左側所示）集成到單個PMIC中，如圖3所示。這種集成允許更好地控制和排序各種電壓軌。與分立式實現(xiàn)方案相比，PMIC可以輕松容納其他功能。例如，通過開關控制電池電源軌有助于避免在輸出短路的情況下耗盡電池電量，因為PMIC會立即關閉開關。

圖3.雙芯片高度集成的解決方案。

LED背光和TFT驅動器功能可通過另一個高度集成的芯片MAX20069實現(xiàn)。該解決方案僅用兩個芯片即可解決整個LCD顯示器電源管理問題。

高度集成的PMIC

例如，MAX16923（圖4）為電源管理IC，設計用于適應現(xiàn)代汽車TFT-LCD顯示器中使用的主電源軌。高壓降壓轉換器輸出可為5V或3.3V;而低壓降壓轉換器將電壓調節(jié)至 3.3V、1.8V、1.2V 或 1.1V;低壓線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生 3.3V、1.8V、1.5V 或 1V 的輸出電壓（所有 OTP 選項）。高壓線性穩(wěn)壓器從 BATT 提供的電壓產(chǎn)生 3.3V 輸出。單個 START 控制引腳啟動啟動序列，從而簡化器件控制。電源良好信號可用于監(jiān)視高壓LDO、高壓降壓轉換器、低壓降壓轉換器和LDO。外部 P 溝道 MOSFET 控制模塊允許將電池電壓切換到下游器件，例如背光升壓轉換器。該 IC 采用 4mm x 4mm 20 引腳 TQFN 封裝，工作溫度范圍為 -40°C 至 +105°C。

圖4.高度集成的PMIC適用于現(xiàn)代汽車TFT-LCD顯示器中使用的主電源軌。

這種集成產(chǎn)生了480mm2PCB，比競爭對手的非集成解決方案小三分之一，允許在更小的空間內實現(xiàn)纖薄的顯示器設計或更多功能，同時控制成本。

結論

TFT-LCD顯示器主導著汽車市場，與新興顯示技術相比，正在進入競爭激烈的階段。高集成度降低了尺寸和成本，實現(xiàn)了更纖薄的設計，從而擴展了TFT-LCD顯示器的競爭力。在這個設計解決方案中，我們展示了通過在單個芯片中集成五個獨立的功能，我們將功率部分的PCB尺寸減小了三分之一?，F(xiàn)在，整個電源和驅動管理系統(tǒng)可以通過兩個高度集成的芯片來實現(xiàn)。這樣可以顯著降低成本，并能夠在同一空間內設計纖薄的外形或添加更多功能。

審核編輯：郭婷