SGM3837：AMOLED顯示電源的理想之選

在電子設備不斷發展的今天，AMOLED顯示屏憑借其出色的顯示效果，在智能手機、平板電腦等設備中得到了廣泛應用。而穩定、高效的電源供應是保證AMOLED顯示屏正常工作的關鍵。SGMICRO推出的SGM3837，就是一款專門為AMOLED顯示屏設計的三輸出600mA電源解決方案，下面我們就來詳細了解一下這款產品。

文件下載：SGM3837.pdf

一、產品概述

SGM3837專為為AMOLED（有源矩陣有機發光二極管）顯示屏供電而設計，它能提供VELVDD、FLVSS和VAVDD三種電壓。該設備集成了兩個升壓轉換器（VO1用于VELVDD，VO3用于VAVDD）和一個反相降壓 - 升壓轉換器（VO2用于ELVSS）。三個轉換器的輸出電壓都可以通過數字接口控制引腳（ASWIRE和ESWIRE）以數字步長進行編程。它采用綠色WLCSP - 2.0×2.0 - 25B封裝。

二、產品特性

1. 寬輸入電壓范圍

輸入電源電壓范圍為2.9V至5.0V，能適應多種電源環境。

2. 高效的轉換器

• 同步升壓轉換器（ELVDD）：輸出電壓范圍為4.6V至5.0V，以100mV為步長可調，默認輸出電壓為4.6V，輸出電流能力達600mA。
• 同步反相降壓 - 升壓轉換器（ELVSS）：輸出電壓范圍為 - 6.6V至 - 1.0V，以100mV為步長可調，默認輸出電壓為 - 4.0V，在VELVss = - 1.0V至 - 5.4V時輸出電流能力為 - 600mA。
• 同步升壓轉換器（AVDD）：當SET = Low時，輸出電壓范圍為7.1V至7.8V；當SET = High時，輸出電壓范圍為6.9V至7.9V，默認輸出電壓為7.6V，輸出電流能力為150mA。

  3. 靈活的設置

  可通過SET引腳選擇ASWIRE設置，并且VIN和Vout具有雙向隔離功能。

  4. 完善的保護機制

  具備短路保護（SCP）、過載保護和熱關斷功能，保障設備的安全穩定運行。

  5. 精準的時序控制

  FLVSS啟動延遲為10.4ms，短路和OLP檢測時間為0.08ms。

三、應用領域

SGM3837適用于智能手機、平板電腦等設備的有源矩陣OLED顯示屏，為其提供穩定可靠的電源供應。

四、典型應用電路

其典型應用電路中，各個元件的參數和連接方式都經過精心設計。例如，VO1和VO3的升壓轉換器以及VO2的反相降壓 - 升壓轉換器都有對應的電感和電容，以確保輸出電壓的穩定。這些元件的選擇和布局對于整個電源系統的性能至關重要。

五、電氣特性

1. 電源電流和熱保護

• 輸入電壓范圍為2.9V至5.0V，啟動閾值電壓和停止閾值電壓都有明確的參數。
• 禁用時的電源電流非常小，無開關時為1.1 - 1.5μA，無負載且ASWIRE和ESWIRE為高電平時為4mA。
• 開關頻率為1.45MHz，熱關斷溫度為145℃。

  2. 各轉換器特性

• 升壓轉換器（VO1）：輸出電壓范圍為4.6V至5.0V，輸出電壓變化在一定范圍內，電流限制、最大輸出電流等參數都有詳細規定。
• 反相降壓 - 升壓轉換器（VO2）：輸出電壓范圍為 - 6.6V至 - 1.0V，同樣有輸出電壓變化、電流限制等參數。
• 升壓轉換器（VO3）：根據SET引腳的不同設置，輸出電壓范圍有所不同，也有相應的輸出電壓變化、電流限制等參數。

六、時序要求

包括短路檢測時間、ESWIRE和ASWIRE接口的初始化時間、關斷時間、脈沖高低電平時間以及數據存儲/接受時間等，這些時序要求確保了設備的正常啟動和運行。

七、典型性能特性

1. 效率與輸出電流關系

VO1和VO2的組合效率以及VO3的效率與輸出電流的關系曲線，能幫助工程師了解在不同輸出電流下的效率情況，從而優化設計。

2. 電壓調節特性

包括VO1、VO2和VO3的線路調節和負載調節特性，反映了輸出電壓在不同輸入電壓和負載電流下的穩定性。

3. 最大輸出電流與輸入電壓關系

展示了VO1和VO2的組合最大輸出電流以及VO3的最大輸出電流與輸入電壓的關系，為電源設計提供了重要參考。

八、功能模塊與工作原理

1. 欠壓鎖定（UVLO）

內置的欠壓鎖定功能能監測輸入電壓，當輸入電壓過低時，會禁用設備，保護設備安全。

2. 熱關斷（TSD）

當結溫超過145℃（典型值）時，設備會被鎖定并關閉輸出，待同時切換ESWIRE和ASWIRE后恢復運行，防止設備因過熱和過度功耗而損壞。

3. 啟動順序

通過拉高ASWIRE和ESWIRE來分別啟動VO3、VO1和VO2轉換器，VO2總是比VO1晚10ms啟動，且所有轉換器都有軟啟動功能，以限制浪涌電流。

4. 輸出電壓編程

VO1、VO2和VO3的輸出電壓都可以通過ESWIRE和ASWIRE引腳進行編程，具體的編程表格為工程師提供了詳細的操作指南。

5. 快速放電（FD）

SGM3837支持快速放電功能，由ASWIRE和SET引腳控制，在電源關閉且FD開啟時，設備的所有輸出會放電到GND。

6. ELVSS過渡時間控制

可通過ESWIRE命令控制ELVSS過渡時間，默認快速模式過渡時間為60μs，74個ESWIRE脈沖后進入慢模式，過渡時間為16ms。

7. 過載和短路保護（SCP）

當任何一個輸出短路到地或VO1和VO2短路在一起時，設備會觸發短路保護功能，停止所有轉換器的開關，關閉并鎖定輸出，只有通過特定的復位操作才能重啟設備。

九、推薦組件選擇

文檔中給出了各轉換器推薦的電容和電感的參數、數量、電氣規格以及對應的制造商和型號，為工程師在實際設計中選擇合適的組件提供了參考。

十、布局指南

由于AMOLED顯示屏對電源質量敏感，良好的PCB布局對于降低紋波、增強線路和負載瞬態響應、提高噪聲性能、EMI性能和環路穩定性至關重要。推薦的布局包括使用公共接地平面、縮短并加寬開關節點的走線、將輸入和輸出電容盡可能靠近設備放置等。

十一、封裝信息

SGM3837采用WLCSP - 2.0×2.0 - 25B封裝，文檔提供了封裝的外形尺寸、推薦焊盤圖案以及編帶和卷軸信息、紙箱尺寸等，方便工程師進行封裝設計和生產。

SGM3837以其豐富的功能、出色的性能和完善的保護機制，為AMOLED顯示屏的電源設計提供了一個優秀的解決方案。電子工程師在設計相關電源系統時，可以充分利用其特性，優化設計，提高產品的性能和可靠性。你在使用SGM3837的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享交流。