高效率的白色LED驅(qū)動(dòng)器

1、n led驅(qū)動(dòng)器探討n led特性和白光led的基礎(chǔ)知識(shí)與驅(qū)動(dòng)n lcd背光用白光led驅(qū)動(dòng)解決方案n 高效率的白色led驅(qū)動(dòng)器n 白色發(fā)光二極體及其驅(qū)動(dòng)電路n 提供恒定發(fā)光度的led驅(qū)動(dòng)器 n 用於多顯示幕背光照明的多用途白光led驅(qū)動(dòng)器n 用電池容量的一半點(diǎn)亮白色ledn 高效率白光led驅(qū)動(dòng)iclc41059n 為微控制器提供振盪器的led驅(qū)動(dòng)電路n 提供64級(jí)對(duì)數(shù)調(diào)光的白光led驅(qū)動(dòng)器n 白光led簡(jiǎn)史n 白光led長(zhǎng)壽大功率低耗電技術(shù)n led工藝技術(shù)與實(shí)現(xiàn)白光led的方法n 白光型發(fā)光二極體(wled)之背光設(shè)計(jì)兵法n 液晶：led背光技術(shù)解析n 各種白光led驅(qū)動(dòng)電路特性評(píng)比n

2、鐳射二極體發(fā)射控制的精密方法n 彩屏手機(jī)背光驅(qū)動(dòng)電路的選擇策略 led驅(qū)動(dòng)器探討 2006-3-13 -如今，眾多的便攜電子產(chǎn)品均需要背景燈led驅(qū)動(dòng)器解決方案，其具有以下特性：直流控制、高效率、pwm調(diào)光、過(guò)壓保護(hù)、負(fù)載斷開(kāi)、小型尺寸以及簡(jiǎn)便易用。本文將探討每種led驅(qū)動(dòng)器的特性以及實(shí)現(xiàn)這些特性的方法，最後將說(shuō)明具備每種特性的典型電路。直流控制led是由電流驅(qū)動(dòng)的器件，其亮度與正向電流呈比例關(guān)係。有兩種方法可以控制正向電流。第一種方法是採(cǎi)用led v-i曲線來(lái)確定產(chǎn)生預(yù)期正向電流所需要向led施加的電壓。其實(shí)現(xiàn)方法一般採(cǎi)用一個(gè)電壓電源和一個(gè)鎮(zhèn)流電阻器。圖1說(shuō)明了這種方法。如下所述，此方法有多

3、項(xiàng)不足之處。led正向電壓的任何變化都會(huì)導(dǎo)致led電流的變化。如果額定正向電壓為3.6v，則圖1中l(wèi)ed的電流為20ma。如果電壓變?yōu)?.0v，這是溫度或製造變化引起的特定壓變，那麼正向電流則降低到14ma。正向電壓變化11會(huì)導(dǎo)致更大的正向電流變化，達(dá)30。另外，根據(jù)可用的輸入電壓，鎮(zhèn)流電阻的壓降和功耗會(huì)浪費(fèi)功率和降低電池使用壽命。圖1：帶鎮(zhèn)流電阻的電壓電源導(dǎo)致效率降低和正向電流失配第二種方法、也是首選的led電流調(diào)整方法是利用恒流電源來(lái)驅(qū)動(dòng)led。恒流電源可消除正向電壓變化所導(dǎo)致的電流變化。 因此可產(chǎn)生恒定的led亮度，無(wú)論正向電流如何變化。產(chǎn)生恒流電源很容易。只需要調(diào)整通過(guò)電流檢測(cè)電阻器的

4、電壓，而不用調(diào)整電源的輸出電壓。圖2說(shuō)明了這種方法。電源參考電壓和電流檢測(cè)電阻器值決定了led電流。在驅(qū)動(dòng)多個(gè)led時(shí)，只需把它們串聯(lián)就可以在每個(gè)led中實(shí)現(xiàn)恒定電流。驅(qū)動(dòng)並聯(lián)led需要在每個(gè)led串中放置一個(gè)鎮(zhèn)流電阻，這會(huì)導(dǎo)致效率降低和電流失配。圖2：驅(qū)動(dòng)led的恒流電源高效率攜帶型應(yīng)用中電池使用壽命是至關(guān)重要的。led驅(qū)動(dòng)器如果實(shí)用，就必須具備高效性。led驅(qū)動(dòng)器的效率測(cè)量與典型電源的效率測(cè)量不同。典型電源效率測(cè)量的定義是輸出功率除以輸入功率。而對(duì)於led驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，輸出功率並非相關(guān)參數(shù)。重要的是產(chǎn)生預(yù)期led亮度所需要的輸入功率值。這可以簡(jiǎn)單地通過(guò)使led功率除以輸入功率來(lái)確定。請(qǐng)注意：

5、如果這樣定義效率的話，則電流檢測(cè)電阻器中的功耗會(huì)導(dǎo)致電源功率耗散。通過(guò)圖3所示的公式，我們可以看出較小的電流傳感電壓會(huì)產(chǎn)生較高效率的led驅(qū)動(dòng)器。圖4說(shuō)明了選用0.25v參考電壓的電源與選用1v參考電壓的電源相比，二者的效率提高情況。較低的電流傳感電壓電源更為有效，無(wú)論輸入電壓或led電流如何，只要其他條件相同，較低的參考電壓都可以提高效率並延長(zhǎng)電池的使用壽命。圖3：led驅(qū)動(dòng)器效率顯示了電流檢測(cè)電阻器損耗的重要性圖4：低電流傳感電壓更有效pwm調(diào)光許多攜帶型led應(yīng)用都需要進(jìn)行光度調(diào)節(jié)。在lcd背光等應(yīng)用中，調(diào)光功能可提供亮度及對(duì)比度調(diào)節(jié)。我們可採(cǎi)用兩種調(diào)光方法：模擬與 pwm。利用模擬調(diào)光

6、，通過(guò)向led施加50的最大電流可實(shí)現(xiàn)50的亮度。這種方法的缺點(diǎn)是會(huì)出現(xiàn)led顏色偏移並且需要採(cǎi)用類比控制信號(hào)，因此使用率一般不高。以更低忙閑度向led施加滿電流可實(shí)現(xiàn)pwm調(diào)光。在50忙閑度施加滿電流可達(dá)到50亮度。為確保人的肉眼看不到pwm脈衝，pwm信號(hào)的頻率必須高於100hz。最大pwm頻率取決於電源啟動(dòng)與回應(yīng)時(shí)間。為提供最大的靈活性以及集成簡(jiǎn)易性，led驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能夠接受高達(dá)50khz的pwm頻率。過(guò)壓保護(hù)在恒流模式中操作電源需要採(cǎi)用過(guò)壓保護(hù)功能。無(wú)論負(fù)載為多少，恒流電源都可產(chǎn)生恒定輸出電流。如果負(fù)載電阻增大，電源的輸出電壓也必須隨之增大。 這就是電源保持恒流輸出的方法。如果電源檢測(cè)到

7、過(guò)大的負(fù)載電阻，或者負(fù)載斷開(kāi)的話，輸出電壓可提高到超出ic或其他分立電路元件的額定電壓範(fàn)圍。恒流led驅(qū)動(dòng)器可採(cǎi)用多種過(guò)壓保護(hù)方法。其中一個(gè)方法是使齊納二極體與led並聯(lián)。這種方法可以將輸出電壓限制到齊納擊穿電壓和電源的參考電壓。在過(guò)壓條件下，輸出電壓會(huì)提高到齊納擊穿點(diǎn)並開(kāi)始傳導(dǎo)。輸出電流會(huì)通過(guò)齊納二極體，然後通過(guò)電流檢測(cè)電阻器接地。 在齊納二極體限制最大輸出情況下電源可連續(xù)產(chǎn)生恒定的輸出電流。更佳的過(guò)壓保護(hù)方法是監(jiān)控輸出電壓並在達(dá)到過(guò)壓分界點(diǎn)時(shí)關(guān)閉電源。如果出現(xiàn)故障，在過(guò)壓條件下關(guān)斷電源可降低功耗並延長(zhǎng)電池使用壽命。負(fù)載斷開(kāi)led驅(qū)動(dòng)電源中一個(gè)經(jīng)常被忽視的功能是負(fù)載斷開(kāi)。在電源失效時(shí)負(fù)載斷開(kāi)

8、功能可以把led從電源斷開(kāi)。這種功能在下列兩種情況下至關(guān)重要，即斷電和pwm調(diào)光。如圖2所示，在升壓轉(zhuǎn)換器斷電期間，負(fù)載仍然通過(guò)電感器和捕獲二極體與輸入電壓連接。由於輸入電壓仍然與led連接，即使電源已經(jīng)失效，就會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生一個(gè)小電流。即使很小的洩漏電流也會(huì)在很長(zhǎng)的空閒期間極大縮短電池壽命。負(fù)載斷開(kāi)在pwm調(diào)光時(shí)也很重要。在pwm空閒期間，電源已經(jīng)失效，但是輸出電容器仍然與led連接。如果沒(méi)有負(fù)載斷開(kāi)功能，輸出電容器會(huì)通過(guò)led放電，直到pwm脈衝再次打開(kāi)電源。由於電容器在每個(gè)pwm迴圈開(kāi)始都部分放電，一次電源必須在每個(gè)pwm迴圈開(kāi)始時(shí)給輸出電容器充電。因此會(huì)在每個(gè)pwm迴圈產(chǎn)生突入電流脈衝。突

9、入電流會(huì)降低系統(tǒng)效率並在輸入?yún)R流排上產(chǎn)生暫態(tài)電壓。而如果具有負(fù)載斷開(kāi)功能，led就會(huì)從電路斷開(kāi)，這樣，在電源失效時(shí)就不會(huì)存在洩漏電流，而且在pwm調(diào)光迴圈之間輸出電容器都是充滿的。實(shí)施負(fù)載斷開(kāi)電路時(shí)最好在led和電流傳感電阻器之間放置一個(gè)mosfet。在電流傳感電阻器和接地之間放置mosfet會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加壓降，其在輸出電流設(shè)定點(diǎn)會(huì)把自身顯示為一個(gè)差錯(cuò)。簡(jiǎn)便易用簡(jiǎn)便易用是相對(duì)而言的。在評(píng)估電路的簡(jiǎn)便易用性時(shí)，不但必須考慮初始設(shè)計(jì)的複雜性，而且還必須要考慮在未來(lái)進(jìn)行快速修改並把電路用於其他有不同輸入或輸出要求的程式時(shí)需要做的工作?？傊瑴峥刂破鞣浅：?jiǎn)便易用。滯後控制器可消除傳統(tǒng)電源設(shè)計(jì)中必需的

10、複雜頻率補(bǔ)償功能。雖然頻率補(bǔ)償對(duì)於有經(jīng)驗(yàn)的電源設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)是小菜一碟，但是對(duì)於新手來(lái)說(shuō)就不那麼輕鬆了。由於最佳的補(bǔ)償隨輸入和輸出條件的不同而不同，傳統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)不能實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同操作條件的快速修改。而滯後控制器具有內(nèi)在的穩(wěn)定性從而在輸出/輸出條件改變時(shí)無(wú)需改變。小尺寸小尺寸是攜帶型電路的一個(gè)重要特性。電路元件的尺寸受多種因素的影響。其中一個(gè)因素是切換頻率。高切換頻率允許採(cǎi)用小型無(wú)源元件。用於便攜應(yīng)用的現(xiàn)代led驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能夠以高達(dá)1mhz頻率切換。由於切換頻率並不能明顯縮小電路尺寸，而且較高的切換損耗會(huì)降低效率和縮短電池壽命，所以建議切換頻率一般不超過(guò)1mhz。把各種功能集成到控制ic是實(shí)現(xiàn)小型驅(qū)

11、動(dòng)解決方案的一個(gè)最重要的因素。如果上述所有功能都通過(guò)分離的元件實(shí)現(xiàn)的話，它們所需要的電路板空間將超出電源自身佔(zhàn)用的空間。把它們集成到控制ic可大大縮小整體驅(qū)動(dòng)器尺寸。功能集成的第二個(gè)同樣重要優(yōu)勢(shì)是可以降低解決方案總成本。如果分步執(zhí)行的話，led驅(qū)動(dòng)器中所有預(yù)期功能會(huì)導(dǎo)致每額外個(gè)別成本增加0.600.70美元。而當(dāng)集成到控制ic時(shí)，這些功能只會(huì)增加ic成本0.100.15美元。實(shí)用解決方案tps61042是現(xiàn)代led驅(qū)動(dòng)器控制ic的絕佳例子。圖5說(shuō)明tps61042的方框圖。方框圖顯示一個(gè)高度集成的控制ic。q1是一個(gè)低電阻集成電源fet。此部件的低電阻有助於實(shí)現(xiàn)極高的效率。0.25v參考電壓可

12、降低電流傳感電阻器中的損耗。通過(guò)在高達(dá)50khz頻率情況下向ctrl引腳施加pwm信號(hào)，此ic可以輕鬆實(shí)現(xiàn)pwm調(diào)光。q2實(shí)現(xiàn)集成的負(fù)載斷開(kāi)電路。由於已經(jīng)集成，負(fù)載斷開(kāi)電路可以與pwm調(diào)光頻率完美同步。過(guò)壓保護(hù)功能也已經(jīng)集成到ic中。大多經(jīng)驗(yàn)豐富的電源設(shè)計(jì)人員都會(huì)看出省略了誤差信號(hào)放大器和相關(guān)補(bǔ)償電路。這種功能已經(jīng)被誤差比較儀所取代。該ic利用滯後控制反饋拓?fù)涔ぷ?，因此不需要補(bǔ)償並且具有內(nèi)在穩(wěn)定性。在方框圖中未顯示ic物理尺寸。全部電路和功能都集成到3mm3mm的qfn封裝中。圖6說(shuō)明了一個(gè)典型led驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，其驅(qū)動(dòng)4個(gè)led，正向電流為20ma，輸入電壓範(fàn)圍為1.8v6.0v。整個(gè)電路是由控

13、制ic、2個(gè)小陶瓷帽、1個(gè)電感器、一個(gè)二級(jí)管和1個(gè)電流傳感電阻器組成。這種緊湊、高度集成的電路說(shuō)明了利用當(dāng)今的led驅(qū)動(dòng)器可以實(shí)現(xiàn)的高水準(zhǔn)集成。利用控制ic和6個(gè)小表面貼裝無(wú)源元件就可以實(shí)現(xiàn)主要電源功能和輔助功能，如：負(fù)載斷開(kāi)、過(guò)壓保護(hù)、pwm調(diào)光等。圖5：tps61042方框圖說(shuō)明了高水準(zhǔn)集成圖6：典型tps61042 led驅(qū)動(dòng)器解決方案led特性和白光led的基礎(chǔ)知識(shí)與驅(qū)動(dòng) 2006-3-1 -很多年來(lái)，發(fā)光二極體（led）廣泛的應(yīng)用於狀態(tài)顯示與點(diǎn)陣顯示板?，F(xiàn)在，不僅可以選擇近期剛剛研發(fā)出來(lái)的藍(lán)光和白光產(chǎn)品（普遍用於便攜設(shè)備），而且也能在已有的綠光、紅光和黃光產(chǎn)品中選擇。例如，白光led

14、被認(rèn)為是彩色顯示器的理想背光源。但是，必須注意這些新型led 產(chǎn)品的固有特性，需要為其設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)墓╇婋娫?。本文描述了新、舊類型led的特性，以及對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的性能要求。標(biāo)準(zhǔn)紅光、綠光和黃光led 使led工作的最簡(jiǎn)單的方式是，用一個(gè)電壓源通過(guò)串接一個(gè)電阻與led 相連。只要工作電壓（vb）保持恒定，led 就可以發(fā)出恒定強(qiáng)度的光（儘管隨著環(huán)境溫度的升高光強(qiáng)會(huì)減?。?。通過(guò)改變串聯(lián)電阻的阻值能夠?qū)⒐鈴?qiáng)調(diào)節(jié)至所需要的強(qiáng)度。 對(duì)於5mm直徑的標(biāo)準(zhǔn)led，圖1給出了其正嚮導(dǎo)通電壓（vf）與正向電流（if）的函數(shù)曲線。1 注意led的正向壓降隨著正向電流的增大而增加。假定工作于10ma正向電流的綠光led應(yīng)

15、該有5v 的恒定工作電壓，那麼串接電阻rv 等於（5v -vf,10ma）/10ma = 300 。如數(shù)據(jù)表中所給出的典型工作條件下的曲線圖（圖2）所示，其正嚮導(dǎo)通電壓為2v。 圖1、標(biāo)準(zhǔn)紅光、綠光和黃光led 具有1.4v 至2.6v 的正嚮導(dǎo)通電壓範(fàn)圍。當(dāng)正向電流低於10ma時(shí)，正嚮導(dǎo)通電壓僅僅改變幾百毫伏。 圖2、串聯(lián)電阻和穩(wěn)壓源提供了簡(jiǎn)單的led 驅(qū)動(dòng)方式。 這類商用二極體採(cǎi)用gaasp （磷砷化鎵）製成。易於控制，並且被絕大多數(shù)工程師所熟知，它們具有如下優(yōu)點(diǎn)： 所產(chǎn)生的色彩（發(fā)射波長(zhǎng)）在正向電流、工作電壓以及環(huán)境溫度變化時(shí)保持相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)綠光led 發(fā)射大約565nm 的波長(zhǎng)，

16、容差僅有25nm。由於色彩差異非常小，在同時(shí)並聯(lián)驅(qū)動(dòng)幾個(gè)這樣的led 時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題（如圖3 所示）。正嚮導(dǎo)通電壓的正常變化會(huì)使光強(qiáng)產(chǎn)生微弱的差異，但這是次要的。通?？梢院雎酝粡S商、同一批次的led 之間的差異。 正向電流高至大約10ma時(shí)，正向電壓變化很小。紅光led 的變化量大約為200mv， 其他色彩大約為400mv （如圖1 所示）。 相比之下，對(duì)於低於10ma 的正向電流，藍(lán)光和白光led 的正向電壓變化更小。可以直接使用便宜的鋰電池或三節(jié)nimh 電池驅(qū)動(dòng)。 圖3. 該圖給出了同時(shí)並聯(lián)驅(qū)動(dòng)幾個(gè)紅光、黃光或者綠光led 的結(jié)構(gòu)，具有很小的色彩差異或亮度差異。 因此，驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)led的

17、電流消耗非常低。如果led的驅(qū)動(dòng)電壓高於其最大的正向電壓，則並不需要升壓轉(zhuǎn)換器或者複雜昂貴的電流源。 led甚至可以直接由鋰電池或者3節(jié)nimh電池來(lái)驅(qū)動(dòng)，只要因電池放電而導(dǎo)致的亮度減弱可以滿足該應(yīng)用的要求即可。 藍(lán)光led 在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)都無(wú)法提供發(fā)射藍(lán)光的led。設(shè)計(jì)工程師僅能採(cǎi)用已有的色彩：紅色、綠色和黃色。早期的“藍(lán)光”器件並不是真正的藍(lán)光led，而是包圍有藍(lán)色散射材料的白熾燈。 幾年前，使用純淨(jìng)的碳化矽（sic）材料研製出了第一個(gè)“真正的藍(lán)光”led，但是它們的發(fā)光效率非常低。下一代器件使用了氮化鎵基料，其發(fā)光效率可以達(dá)到最初產(chǎn)品的數(shù)倍。當(dāng)前製造藍(lán)光led的晶體外延材料是氮化銦鎵

18、（ingan）。發(fā)射波長(zhǎng)的範(fàn)圍為450nm至470nm，氮化銦鎵led可以產(chǎn)生五倍於氮化鎵led的光強(qiáng)。 白光led 真正發(fā)射白光的led是不存在的。這樣的器件非常難以製造，因?yàn)閘ed的特點(diǎn)是只發(fā)射一個(gè)波長(zhǎng)。白色並不出現(xiàn)在色彩的光譜上；一種替代的方法是，利用不同波長(zhǎng)合成白色光。 白光led設(shè)計(jì)中採(cǎi)用了一個(gè)小竅門。在發(fā)射藍(lán)光的ingan基料上覆蓋轉(zhuǎn)換材料，這種材料在受到藍(lán)光激勵(lì)時(shí)會(huì)發(fā)出黃光。於是得到了藍(lán)光和黃光的混合物，在肉眼看來(lái)就是白色的（如圖4所示）。 圖4. 白光led 的發(fā)射波長(zhǎng)（實(shí)線）包括藍(lán)光和黃光區(qū)域的峰值，但是在肉眼看來(lái)就是白色。肉眼的相對(duì)光敏感性（虛線）如圖所示。 白光led的色

19、彩由色彩座標(biāo)定義。x和y座標(biāo)的數(shù)值根據(jù)國(guó)際照明委員會(huì)（cie）的15.2規(guī)範(fàn)的要求計(jì)算得到。白光led 的資料資料通常會(huì)詳細(xì)說(shuō)明隨著正向電流增加而引起的色彩座標(biāo)的變化（如圖5所示）。 圖5. 正向電流的變化改變了白光led （osram opto semiconductors 的le q983）的色彩座標(biāo)，並因此改變了白光質(zhì)量。 不幸的是，採(cǎi)用ingan 技術(shù)的led 並不像標(biāo)準(zhǔn)綠光、紅光和黃光那樣容易控制。ingan led的顯示波長(zhǎng)（色彩）會(huì)隨著正向電流而改變（如圖6所示）。例如，白光led所呈現(xiàn)的色彩變化產(chǎn)生於轉(zhuǎn)換材料的不同濃度，以及藍(lán)光發(fā)光ingan 材料隨著正向電壓的變化而產(chǎn)生波長(zhǎng)變

20、化。從圖5可以看到色彩的變化，x和y座標(biāo)的移動(dòng)意味著色彩的改變（如前所述，白光led沒(méi)有明確的波長(zhǎng)。） 圖6. 增加的正向電流通過(guò)改變其發(fā)射波長(zhǎng)而改變了藍(lán)光led 的色彩。 當(dāng)正向電流高至10ma 時(shí)，正向電壓的變化很大。變化量的範(fàn)圍大約為800mv （有些二極體型號(hào)變化會(huì)更大一些）。電池放電引起的工作電壓的變化因此會(huì)改變色彩，因?yàn)楣ぷ麟妷旱淖兓淖兞苏螂娏?。?0ma正向電流時(shí)，正向電壓大約為3.4v （該數(shù)值會(huì)隨供應(yīng)商的不同而有所不同，範(fàn)圍從3.1v至4.0v）。同樣，不同led之間的電流-電壓特性也有較大差異。直接用電池驅(qū)動(dòng)led是很困難的，因?yàn)榻^大數(shù)電池會(huì)隨著放電使電壓低於led所需

21、要的最小正嚮導(dǎo)通電壓。 驅(qū)動(dòng)並聯(lián)白光led 許多攜帶型或採(cǎi)用電池供電的設(shè)備使用白光led 作為背光。特別是pda 彩色顯示器需要白色背景光，以恢復(fù)所希望的色彩，恢復(fù)色彩要與原物很接近。未來(lái)的3g 手機(jī)支援圖片和視頻資料，這也需要白色背光。數(shù)碼照相機(jī)、mp3 播放器和其他視頻、音頻設(shè)備也包括需要白色背光的顯示器。在絕大多數(shù)應(yīng)用中，單個(gè)白光led是不夠的，需要同時(shí)驅(qū)動(dòng)幾個(gè)led。必須採(cǎi)用特定的操作，以確保它們的強(qiáng)度和色彩一致，即使是在電池放電或其他條件變化時(shí)。 圖7給出了一組隨機(jī)挑選的白光led的電流-電壓曲線。 在這些led上載入3.3v電壓（上端虛線）會(huì)產(chǎn)生2ma 至5ma 範(fàn)圍的正向電流，導(dǎo)

22、致不同亮度的白光。該區(qū)域中（如圖5 所示）y座標(biāo)變化很劇烈，會(huì)導(dǎo)致顯示色彩的不真實(shí)。同樣，led也具有不同的光強(qiáng)，這會(huì)產(chǎn)生不均勻的亮度。另外一個(gè)問(wèn)題是所需的最小供電電壓，led要求高於3v的電壓驅(qū)動(dòng)，若低於該電壓，幾個(gè)led可能會(huì)完全變暗。 圖7. 曲線顯示了不同白光led 的電流-電壓特性之間的相當(dāng)大的差異，甚至是從同一產(chǎn)品批次中隨機(jī)挑選的led。因此，用恒定的3.3v驅(qū)動(dòng)這樣幾個(gè)並聯(lián)的led會(huì)導(dǎo)致不同亮度的白光（上虛線）。 鋰電池在完全充滿電時(shí)可以提供4.2v的輸出電壓，在很短的一段工作時(shí)間內(nèi)會(huì)下降到標(biāo)稱的3.5v。由於電池放電，其輸出電壓會(huì)進(jìn)一步下降到3.0v。如果白光led直接由電池驅(qū)

23、動(dòng)，如圖3所示，則會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題： 首先，當(dāng)電池充滿電時(shí)，所有的二極體都被點(diǎn)亮，但會(huì)具有不同的光強(qiáng)和色彩。當(dāng)電池電壓下降至其標(biāo)稱電壓時(shí)，光強(qiáng)減弱，並且白光間的差異變得更大。因此，設(shè)計(jì)人員必須考慮電池電壓和二極體正向電壓的數(shù)值，而需要計(jì)算串聯(lián)電阻的阻值。（隨著電池徹底放電，部分led將會(huì)完全熄滅。）帶有電流控制的電荷泵 led 供電電源的目標(biāo)是提供一個(gè)足夠高的輸出電壓，並且在並聯(lián)連接的led 上載入同樣的電流。注意（如圖5 所示），如果並聯(lián)配置的所有l(wèi)ed 具有一致的電流，那麼所有的led 將會(huì)具有相同的色彩座標(biāo)。maxim 提供帶有電流控制的電荷泵，以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)（max1912）。圖8所示的

24、三個(gè)並聯(lián)的led，電荷泵具有較大量程，可以提高輸入電壓至1.5倍。早期的電荷泵只能簡(jiǎn)單的使輸入電壓倍壓，而新的技術(shù)則提供了更好的效率。將輸入電壓升高至恰好可以驅(qū)動(dòng)led 工作的電平。連接至set（10 引腳）的電阻網(wǎng)路保證所有l(wèi)ed 的電流一致。內(nèi)部電路保持set 電平在200mv，這樣就可以計(jì)算出流經(jīng)每個(gè)led 的電流iled = 200mv/10 = 20ma。如果某些二極體需要較低的電流，可以同時(shí)並聯(lián)驅(qū)動(dòng)3個(gè)以上的led，max1912的輸出電流可達(dá)60ma。 圖8. ic內(nèi)部包括電荷泵和電流控制，電荷泵為白光led提供足夠的驅(qū)動(dòng)電壓，而電流控制通過(guò)給每個(gè)led載入同樣的電流來(lái)確保均勻的

25、白光。 簡(jiǎn)單電流控制 如果系統(tǒng)提供高於二極體正嚮導(dǎo)通電壓的電平，白光led 可以很容易的被驅(qū)動(dòng)。例如，數(shù)碼照相機(jī)通常包括一個(gè)+5v 供電電源。如果那樣的話，就不需要升壓功能，因?yàn)楣╇婋妷鹤阋则?qū)動(dòng)led。對(duì)於圖8 所示電路，應(yīng)該選擇一個(gè)匹配的電流源。比如，max1916 可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)3 個(gè)並聯(lián)的led （如圖9 所示）。 圖9. 單個(gè)外部電阻（rset）設(shè)定流經(jīng)每個(gè)led 的電流數(shù)值。在ic 的使能引腳(en)上載入脈寬調(diào)製信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的亮度控制（調(diào)光功能）。 工作簡(jiǎn)單：電阻rset設(shè)定載入至所連led的電流。這種方法佔(zhàn)用很少的pcb空間。除ic （小巧的6引腳sot23封裝）和幾個(gè)旁路電容

26、之外，僅需要一個(gè)外部電阻。ic具有極好的電流匹配，不同led之間差別0.3%。這種結(jié)構(gòu)提供了相同的色彩區(qū)域，因此每個(gè)led具有一致的白光亮度。 調(diào)光改變光強(qiáng) 某些攜帶型設(shè)備根據(jù)環(huán)境光線條件來(lái)調(diào)節(jié)其光輸出亮度，有些設(shè)備在一段較短的空閒時(shí)間之後通過(guò)軟體降低其光強(qiáng)。這都要求led 具有可調(diào)光強(qiáng)，並且這樣的調(diào)節(jié)應(yīng)該以同樣的方式去影響每路正向電流，以避免可能的色彩座標(biāo)偏移。利用小型數(shù)模轉(zhuǎn)換器控制流經(jīng)rset 電阻的電流可以得到均勻的亮度。 6位元解析度的轉(zhuǎn)換器，比如帶有i2c介面的max5362或者帶有spi介面的max5365，能夠提供32級(jí)亮度調(diào)節(jié)（如圖10所示）。由於正向電流會(huì)影響色彩座標(biāo)，因此l

27、ed白光會(huì)隨著光強(qiáng)的變化而改變。但是這並不是問(wèn)題，因?yàn)橄嗤恼螂娏鲿?huì)使得這個(gè)組裏的每個(gè)二極體都發(fā)出同樣的光。圖10. 數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過(guò)一致改變led 的正向電流來(lái)控制led 的調(diào)光。 使色彩座標(biāo)不發(fā)生移動(dòng)的調(diào)光方案叫做脈寬調(diào)製。它能夠由絕大多數(shù)可以提供使能或者關(guān)斷控制的電源器件實(shí)現(xiàn)。例如，通過(guò)拉低en電平禁止器件工作時(shí)，max1916可以將流經(jīng)led的洩漏電流限定在1a，使發(fā)射光為零。拉高en電平可以管理可控的led正向電流。如果給en引腳加脈寬調(diào)製信號(hào)，那麼亮度就與該信號(hào)的占空比成正比。 由於流經(jīng)每個(gè)led的正向電流持續(xù)保持一致，因而色彩座標(biāo)不會(huì)偏移。但是，肉眼會(huì)感覺(jué)到占空比改變帶來(lái)的光強(qiáng)變

28、化。人眼無(wú)法分辨超過(guò)25hz的頻率，因此200-300hz的開(kāi)關(guān)頻率是pwm調(diào)光的很好選擇。更高的頻率會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，用來(lái)切換led開(kāi)關(guān)的短暫時(shí)間間隔內(nèi)色彩 座標(biāo)會(huì)發(fā)生變化。pwm信號(hào)可以由微處理器的i/o引腳或其外設(shè)提供。可提供的兩度等級(jí)取決於所用的計(jì)數(shù)寄存器的位元組長(zhǎng)度。 開(kāi)關(guān)模式升壓轉(zhuǎn)換器，具有電流控制 除了前面所提到的電荷泵（max1912）之外，還可以實(shí)現(xiàn)帶有電流控制的升壓轉(zhuǎn)換器。比如，開(kāi)關(guān)模式電壓轉(zhuǎn)換器max1848，可以產(chǎn)生最高至13v 的輸出電壓，足以驅(qū)動(dòng)三個(gè)串聯(lián)的led （如圖11 所示）。這種方法也許是最簡(jiǎn)潔的，因?yàn)樗写拥膌ed 具有完全相同的電流。led 電流由rsens

29、e 與載入在ctrl 輸入上的電壓共同決定。 圖11. 開(kāi)關(guān)模式升壓轉(zhuǎn)換器可以驅(qū)動(dòng)幾個(gè)串聯(lián)的led。這些led 都具有相同的正向電流，該電流（比如）由數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過(guò)ctrl輸入來(lái)控制。 max1848 可以根據(jù)前面所描述的任一方法來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能。通過(guò)led 的正向電流與載入在ctrl 引腳的電壓成正比。由於當(dāng)載入在ctrl 上的電壓低於100mv 時(shí)max1848 會(huì)進(jìn)入關(guān)斷模式，這樣也可以實(shí)現(xiàn)pwm 調(diào)光功能。 概述 如果能夠通過(guò)使led 正向電流相等而確保白光發(fā)射的均勻性，則可以並聯(lián)驅(qū)動(dòng)白光led 。為驅(qū)動(dòng)led，應(yīng)該選擇可控的電流源或者帶有電流控制的步進(jìn)轉(zhuǎn)換器。採(cǎi)用電荷泵或者開(kāi)關(guān)升壓轉(zhuǎn)換

30、器可以實(shí)現(xiàn)這樣的與幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的結(jié)合。 lcd背光用白光led驅(qū)動(dòng)解決方案 2006-8-19 -lcd目前較常採(cǎi)用ccfl作為背光光源，但因ccfl背光驅(qū)動(dòng)線路複雜，要求驅(qū)動(dòng)電壓高及演色性能力等因素，再加上背光的光源是系統(tǒng)中耗電量最大的部分，所以在功率限制日趨嚴(yán)苛的情況下，目前已逐漸被產(chǎn)業(yè)討論將使用led作為代替。為滿足節(jié)能及環(huán)保的需求，針對(duì)不同應(yīng)用與不同的功耗範(fàn)圍，全球許多政府及能源機(jī)構(gòu)的各種新的能耗標(biāo)準(zhǔn)也紛紛出爐。同時(shí)，更加嚴(yán)格的規(guī)範(fàn)也在制定中。降低能耗成為一項(xiàng)無(wú)法回避的重要議題，所以對(duì)電源管理也提出了更高的要求。led控制正向電流方案led是由電流驅(qū)動(dòng)的器件，其亮度與正向電流呈比例關(guān)係

31、。有兩種方法可以控制正向電流。第一種方法是採(cǎi)用led v-i曲線，一般利用一個(gè)電壓電源和一個(gè)整流電阻器，來(lái)確定產(chǎn)生預(yù)期正向電流所需要向led提供的電壓。但這種方法有一些缺點(diǎn)，如led正向電壓的任何變化都會(huì)導(dǎo)致led電流的變化。假設(shè)固定電壓為3.6v、電流為20ma，當(dāng)電壓變?yōu)?.0v時(shí)，溫度或製造變化會(huì)引起的特定壓變，那麼電流將可能降低到14ma。所以正向電壓出現(xiàn)較大變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致更大的正向電流變化，另外，壓降和功耗也都會(huì)浪費(fèi)功率和降低電池使用壽命。第二種方法是利用固定電流來(lái)驅(qū)動(dòng)led。固定電流可消除正向電壓變化所導(dǎo)致的電流變化，因此，可產(chǎn)生固定的led亮度。利用固定電流只需要調(diào)整通過(guò)電流檢測(cè)

32、電阻器的電壓，而不用調(diào)整電源的輸出電壓。電源電壓和電流檢測(cè)電阻值決定了led電流，在驅(qū)動(dòng)多個(gè)led時(shí)，只需串聯(lián)就可以在每個(gè)led中達(dá)到固定電流。而在驅(qū)動(dòng)並聯(lián)led時(shí)，必須在每個(gè)led串中放置一個(gè)整流電阻，但這樣將會(huì)導(dǎo)致效率降低和電流失配。由於攜帶型應(yīng)用中，電池的使用壽命是整體應(yīng)用關(guān)鍵。所以led驅(qū)動(dòng)器必須達(dá)到高效性。不過(guò)，led驅(qū)動(dòng)器的效率測(cè)量與典型電源的效率測(cè)量是有些不同。典型電源效率測(cè)量的定義，是輸出功率除以輸入功率。而對(duì)於led驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，輸出功率並非是相關(guān)參數(shù)，反而預(yù)期led亮度所需要的輸入功率值才是重點(diǎn)。在這點(diǎn)可以利用led功率除以輸入功率來(lái)得到答案。過(guò)壓保護(hù)在固定電流模式中，led

33、驅(qū)動(dòng)元件必須提供過(guò)壓保護(hù)功能。無(wú)論負(fù)載是多少，都可產(chǎn)生固定電流。但如果負(fù)載電阻增大，相對(duì)的電源的輸出電壓也必須隨之增加。當(dāng)電源檢測(cè)到過(guò)大的負(fù)載電阻，或負(fù)載斷開(kāi)的話，那麼輸出電壓可能會(huì)超出ic，或其他元件的最大使用電壓範(fàn)圍。因此，在驅(qū)動(dòng)器裏就必須提供過(guò)壓保護(hù)。例如：可以利用將zener二極體與led並聯(lián)，這樣的方式可將輸出電壓限制在zener二極體擊穿電壓和電源內(nèi)。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)，輸出電壓會(huì)提高到zener二極體擊穿點(diǎn)，並通過(guò)zener二極體，然後再到接地的電流檢測(cè)電阻器，所以在zener二極體與led並聯(lián)下，可以穩(wěn)當(dāng)?shù)靥峁┹敵鲭娏?。另外，也可以利用監(jiān)控輸出電壓，在達(dá)到過(guò)壓前關(guān)閉電源。當(dāng)過(guò)壓的情況

34、出現(xiàn)時(shí)，led驅(qū)動(dòng)器可以降低功耗，並延長(zhǎng)電池使用壽命。pwm調(diào)光許多攜帶型lcd背光應(yīng)用都需要有限度地調(diào)節(jié)亮度。在這一部份可以採(cǎi)用兩種調(diào)光方式，就是類比或pwm的方法。採(cǎi)用模擬調(diào)光，就像大家所熟悉的，在led上增加50的電流，這樣就可以提高50的亮度。但這種方法是有缺點(diǎn)的，那就是會(huì)出現(xiàn)led顏色偏移，並需要採(cǎi)用類比控制信號(hào)，因此，這種模式一般來(lái)說(shuō)使用率並不多。而利用pwm調(diào)節(jié)亮度的關(guān)鍵是，為確保使用者的眼睛看不到pwm脈衝現(xiàn)象，pwm信號(hào)的頻率必須高於100hz，最大pwm頻率是取決於電源啟動(dòng)與回應(yīng)時(shí)間。負(fù)載斷開(kāi)負(fù)載斷開(kāi)是led驅(qū)動(dòng)電源中一個(gè)經(jīng)常被忽視的功能，因?yàn)樵陔娫词r(shí)，可以利用負(fù)載斷開(kāi)

35、將led與電源斷開(kāi)。這種功能在下列兩種情況下是相當(dāng)重要的，那就是斷電和pwm調(diào)光。例如：在升壓轉(zhuǎn)換器斷電期間，負(fù)載仍然透過(guò)電感器和二極體與輸入電壓相連接。因?yàn)檩斎腚妷喝匀慌cled連接的情況下，總電源已經(jīng)失效，仍舊會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生小電流，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)漏電流現(xiàn)象將會(huì)縮短電池壽命。另外，負(fù)載斷開(kāi)在pwm進(jìn)行亮度控制時(shí)也很是相當(dāng)重要。因?yàn)樵趐wm不運(yùn)作期間，電源在失效的情況下，但輸出電容仍然與led連接。如果沒(méi)有負(fù)載斷開(kāi)的話，輸出電容仍舊會(huì)提供led電源，直到pwm再次打開(kāi)電源。因?yàn)殡娙菰诿總€(gè)pwm迴圈開(kāi)始時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)放電的現(xiàn)象，一次電源必須在每個(gè)pwm迴圈開(kāi)始時(shí)，將輸出電容器充電，所以，會(huì)在每個(gè)pwm迴圈

36、出現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生突波脈衝。突入的電流會(huì)造成系統(tǒng)效率降低，並在輸入?yún)R流排上出現(xiàn)暫態(tài)電壓。而如果具有負(fù)載斷開(kāi)功能的話，led就會(huì)從電源斷開(kāi)，這樣當(dāng)電源失效時(shí)，就不會(huì)出現(xiàn)漏電流，而且在pwm進(jìn)行亮度調(diào)整的迴圈間，輸出電容器都是充滿的。目前，全球各大業(yè)者正在積極開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)更加完整、背光效率更高的白光led驅(qū)動(dòng)電路。所以由於移動(dòng)電話繼續(xù)朝著多功能智慧化的方向發(fā)展，因此，預(yù)計(jì)led驅(qū)動(dòng)器的需求量會(huì)持續(xù)增加。例如：目前普通的移動(dòng)電話一般只採(cǎi)用2至4顆led驅(qū)動(dòng)器，但功能更加豐富的雙螢?zāi)徽障嗍謾C(jī)需要79顆led驅(qū)動(dòng)器，才可滿足燈光方面的要求。supertex第二代高電壓led驅(qū)動(dòng)晶片hv9911supertex第二代

37、高電壓led驅(qū)動(dòng)晶片hv9911，提供了工程師在進(jìn)行l(wèi)cd用三原色背光、汽車照明和電池驅(qū)動(dòng)led燈等產(chǎn)品背光設(shè)計(jì)的應(yīng)用。hv9911是閉合環(huán)路的開(kāi)關(guān)模式led驅(qū)動(dòng)ic設(shè)計(jì)，用於led電流和對(duì)脈寬調(diào)整調(diào)光有良好暫態(tài)反應(yīng)。在需要多個(gè)led驅(qū)動(dòng)器時(shí)，可同步防止系統(tǒng)分諧波振動(dòng)。hv9911還提供斜率補(bǔ)償，來(lái)達(dá)到允許在固定頻率模式具有更寬的工作範(fàn)圍和一個(gè)內(nèi)部調(diào)節(jié)器用於低電壓和高電壓應(yīng)用。ns小型白色led驅(qū)動(dòng)晶片lm2751 國(guó)家半導(dǎo)體（ns）型號(hào)為lm2751的小型白光led驅(qū)動(dòng)器，可在2.8伏至5.5伏間的輸入電壓範(fàn)圍內(nèi)，提供4.5伏及5.0伏穩(wěn)壓輸出的固定頻率開(kāi)關(guān)電容電荷泵，及150ma（以4.5

38、伏電壓操作）或80ma（以5.0伏電壓操作）的輸出電流，並無(wú)需加設(shè)電感器，但需另加四顆陶瓷電容器。lm2751適用於白色led顯示器和鍵盤背光系統(tǒng)，及通用升壓或降壓升壓穩(wěn)壓器等多種不同的應(yīng)用。lm2751晶片可以利用固定頻率進(jìn)行預(yù)先穩(wěn)壓，穩(wěn)壓輸出的準(zhǔn)確度極高，誤差不會(huì)超過(guò)正負(fù)3，峰值效率達(dá)90以上，確保隨著輸入電流混入系統(tǒng)內(nèi)的雜訊可以減至最少，且其開(kāi)關(guān)頻率可以預(yù)測(cè)。並可選擇設(shè)定725khz、300khz、37khz或9.5khz等的開(kāi)關(guān)頻率。linear白光led驅(qū)動(dòng)晶片lt3486linear technology的雙通道升壓lt3486，恒定電流驅(qū)動(dòng)16顆白光led（每通道8顆串列l(wèi)ed）

39、，除可提供pwm調(diào)光，亦可保持led于固定發(fā)光顏色。適合攜帶型產(chǎn)品與汽車的顯示幕幕背光應(yīng)用等產(chǎn)品。lt3486由pwm驅(qū)動(dòng)器之工作週期控制來(lái)進(jìn)行調(diào)光，達(dá)到1000：1調(diào)光範(fàn)圍，並利用電流模式及固定頻率保持均勻的led亮度。lt3486的兩個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換器，能由2.5v24v的輸入電壓，驅(qū)動(dòng)不對(duì)稱的led字陣，效率達(dá)85。轉(zhuǎn)換器切換頻率可以利用一個(gè)單一電阻在200khz及2mhz間進(jìn)行設(shè)定。其他特性尚包括內(nèi)部軟啟動(dòng)、突波電流限制及開(kāi)路led保護(hù)等。lt3486edhc採(cǎi)用dfn-16封裝技術(shù)，lt3486efe則採(cǎi)用tssop-16e封裝。沛亨並聯(lián)式白光led驅(qū)動(dòng)晶片aic1848沛亨半導(dǎo)體針對(duì)手機(jī)

40、、pda、數(shù)碼相機(jī)等攜帶型電子產(chǎn)品的小體積且高效能的電源需求，推出並聯(lián)式白光led的驅(qū)動(dòng)晶片aic1848。aic1848採(cǎi)用兩倍電荷泵（2x charge-pump）提供穩(wěn)定的5v輸出電壓，並以定電壓的方式驅(qū)動(dòng)並聯(lián)多顆白光led，操作頻率高達(dá)1.8mhz。aic1848僅需使用三顆陶瓷電容，並不需使用電感，節(jié)省更多的設(shè)計(jì)空間。此外，aic1848內(nèi)設(shè)過(guò)電流（ocp）及熱關(guān)機(jī)（thermal shutdown）的功能，使白光led驅(qū)動(dòng)電路具備更可靠並且更穩(wěn)定的工作系統(tǒng)，提供攜帶型系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員並聯(lián)式白光led最具競(jìng)爭(zhēng)力的電源解決方案。東芝白光led驅(qū)動(dòng)晶片tb62752afug東芝最大可驅(qū)動(dòng)8個(gè)

41、白光led的高效率、高精度、高耐壓、低電耗的led驅(qū)動(dòng)晶片tb62752afug，tb62752afug採(cǎi)用了bicd制程技術(shù)，內(nèi)設(shè)了過(guò)電壓保護(hù)的功能（ovp），最大耐壓電壓為40v，在出現(xiàn)過(guò)高電壓的情況下，立即切斷內(nèi)部電路，以保護(hù)晶片、白光led及應(yīng)用產(chǎn)品的安全，整體電源轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80以上，電流誤差值為5左右。tb62752afug採(cǎi)用了高互換性pin角的設(shè)計(jì)?？商峁y帶型電玩、移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)等內(nèi)建液晶面板背光驅(qū)動(dòng)能力。tb62752afug已於2005年年底量產(chǎn)，採(cǎi)用sot23-6的封裝技術(shù)。bcd semi白光led驅(qū)動(dòng)晶片ap3008bcd串聯(lián)式升壓式的白光led驅(qū)動(dòng)晶片ap30

42、08，能滿足lcd背光均勻、低成本、高性能、恒流等要求，從價(jià)格上能滿足客戶低成本的要求。ap3008為電流模式的升壓式dc-dc變換器，由1.25v的基準(zhǔn)、誤差放大器、1.2mhz振盪器和斜波發(fā)生器、電流取樣放大電路、pwm、r/s觸發(fā)器、輸出驅(qū)動(dòng)及功率開(kāi)關(guān)管、過(guò)壓保護(hù)（ovp）等組成。ap3008內(nèi)置uvlo電路，具有寬的工作電壓範(fàn)圍。最低工作電壓可至2.5v，最高工作電壓可至15v。過(guò)壓保護(hù)（ovp）電路檢測(cè)pwm脈衝輸出的峰值電壓。當(dāng)pwm脈衝的峰值電壓高於內(nèi)部設(shè)置的閥值電壓時(shí)，過(guò)壓保護(hù)（ovp）電路動(dòng)作並使pwm開(kāi)關(guān)電路shutdown。若使電路重新工作，可在shutdown pin或

43、vin pin施加由低到高的信號(hào)即可。ap3008的基準(zhǔn)電壓不是直接採(cǎi)用1.25v，而是經(jīng)電阻分壓後取其95mv，這是一種減少損耗的措施。另由於ap3008採(cǎi)用的高頻36v bipoler制程，在耐壓上遠(yuǎn)高於一些cmos制程的升壓dc/dc變換器。ap3008在輸入3.2v時(shí)，它可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)白光led，輸出電流最大可達(dá)20ma；在輸入5v時(shí)，它可以驅(qū)動(dòng)6個(gè)白光led，輸出電流最大可達(dá)20ma。ap3008採(cǎi)用sot23-5和tsot23-5封裝，可使ic的高度小於1.1mm和0.9mm。austriamicrosystems白光led驅(qū)動(dòng)晶片as3691austriamicrosystems白

44、光led驅(qū)動(dòng)晶片as3691，能讓設(shè)計(jì)人員僅透過(guò)外部電阻就能設(shè)定每個(gè)led通道的運(yùn)作電流，而led的亮度則可由四個(gè)獨(dú)立脈衝寬度調(diào)節(jié)輸入元件控制。每顆as3691晶片中皆整合了四個(gè)獨(dú)立運(yùn)作的電流元件，因此能選擇同時(shí)驅(qū)動(dòng)四個(gè)白光led，可各自輸入400ma的電流，或是僅驅(qū)動(dòng)一個(gè)白光led輸入1.6安培的電流。as3691的線性驅(qū)動(dòng)器能避免電感升壓器所衍生的種種問(wèn)題，例如電磁干擾或lcd螢?zāi)黄焚|(zhì)的影像閃爍等問(wèn)題。為提升應(yīng)用的功率效益，該元件每個(gè)通道都含有一個(gè)回饋輸出端，能簡(jiǎn)單調(diào)整一個(gè)或多個(gè)外部電源，將整體消耗功率降至最低。as3691電流精準(zhǔn)度達(dá)0.5，相當(dāng)適用於採(cǎi)用rgb背光的液晶螢?zāi)坏染艿纳?/p>

45、管理應(yīng)用。此外，as3691還能搭配各種彩色led設(shè)定，如rggb或rgba。其電流輸入元件支援15v電壓範(fàn)圍，允許極高的led電源電壓，且最高電壓值僅受整個(gè)產(chǎn)品的最高消耗功率所限制。as3691採(cǎi)用小型qfn44封裝，將整體功耗控制在最小範(fàn)圍內(nèi)。catalyst semiconductor高效白光led驅(qū)動(dòng)晶片cat3691catalyst semiconductor擴(kuò)展其固態(tài)照明產(chǎn)品系列，推出一種新型高效白光led驅(qū)動(dòng)。cat3691穩(wěn)壓電荷泵可為大尺寸平面、雙lcd顯示提供一致無(wú)閃爍現(xiàn)象的背光照明。cat3691取代了傳統(tǒng)高亮度背光所需的電感升壓電路，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由於輸出電流大，

46、cat3608還可用於驅(qū)動(dòng)主副螢?zāi)皇謾C(jī)顯示，或主顯示幕加低功率相機(jī)閃光。每路led的獨(dú)立控制實(shí)現(xiàn)了主顯示幕的4個(gè)led和副顯示幕的2個(gè)led的pwm變暗和待機(jī)模式。為了降低電池消耗，該元件還具有完全系統(tǒng)關(guān)機(jī)功能，使得功耗降低到不足1a。為了與多種亮度控制電路一起使用，該元件還帶有靈活的數(shù)位介面。其低雜訊、1mhz固定頻率控制方案，為使用小外接電容提供可能，從而降低成本和電路板佔(zhàn)用。cat3691針對(duì)鋰電池系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，可以最大限度保證功率傳輸，效率高達(dá)90。該組件還具備cat3691的效率、低雜訊和雙顯示能力，非常適於手機(jī)、智慧型電話、pda和數(shù)字相機(jī)中的白光led驅(qū)動(dòng)。vishay高效率白

47、光led驅(qū)動(dòng)晶片sip12401針對(duì)高效率白光led驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，vishay推出了兩款白光led驅(qū)動(dòng)晶片sip12401，能讓手機(jī)和數(shù)位相機(jī)等攜帶型電子設(shè)備中的lcd顯示幕白光led背光等應(yīng)用中提供高效的可控亮度，效率達(dá)80。 sip12401升壓控制器晶片使用雙芯鎳氫或鹼性以及鋰離子電池來(lái)驅(qū)動(dòng)串聯(lián)的白光led，無(wú)需使用鎮(zhèn)流電阻。該元件支援範(fàn)圍介於1.8v5.0v的輸入電壓。採(cǎi)用具有內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾妷耗Ｊ絧wm設(shè)計(jì)，以幫助減少整體元件數(shù)從而實(shí)現(xiàn)更小、更輕的終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)。為延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，sip12401和轉(zhuǎn)換頻率為600khz的pwm模式分別可實(shí)現(xiàn)80和75的高典型效率。led電流可在外部加以

48、調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)度的模擬控制。邏輯控制的待機(jī)電流僅為1微安。maxim 480ma白光led倍壓晶片max1576maxim的max1576白光led倍壓晶片，可提供480ma白光led1x/1.5x/2x電荷泵，用於背光和照相機(jī)閃光燈白光led驅(qū)動(dòng)。max1576電荷泵可驅(qū)動(dòng)多達(dá)8個(gè)白色led，具有恒定電流調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的光強(qiáng)度。能夠以30ma的電流驅(qū)動(dòng)每個(gè)主組（led1-led4）led，用於背光。閃光燈組led（led5-led8）是單獨(dú)控制的，並能夠以100ma驅(qū)動(dòng)每個(gè)led（或者總共400ma）。通過(guò)使用自適應(yīng)1x/1.5x/2x電荷泵模式和超低壓差的電流調(diào)節(jié)器，max1576能夠在

49、1節(jié)鋰電池的整個(gè)電壓範(fàn)圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率。1mhz的固定頻率開(kāi)關(guān)僅需使用非常小的外部元件。max1576使用兩個(gè)外部電阻設(shè)置主led和閃光燈led的最大（100）電流。使用四個(gè)控制引腳,通過(guò)串列控制或每組2位元元邏輯控制用於led 亮度控制。enm1和enm2可將主led的電流設(shè)置為最大電流的10、30或100。enf1和enf2可將閃光燈led的電流設(shè)置為最大電流的20、40或100。另外，將每一對(duì)控制引腳連接到一起可實(shí)現(xiàn)單線、串列脈衝亮度控制。max1576採(cǎi)用24引腳薄型qfn封裝技術(shù)。安森美高亮度白光led驅(qū)動(dòng)晶片ncp5603安森美半導(dǎo)體（on semiconductor）所推出的高亮度

50、白光led驅(qū)動(dòng)晶片ncp5603，是針對(duì)手機(jī)、相機(jī)與其他攜帶型消費(fèi)類電子產(chǎn)品中照明或閃光燈應(yīng)用。ncp5603透過(guò)一個(gè)充電泵架構(gòu)，搭配兩個(gè)外加陶瓷電容來(lái)提供電源轉(zhuǎn)換功能，並免除電源轉(zhuǎn)換時(shí)需要大型笨重電感器的問(wèn)題，採(cǎi)用dfn-10封裝供貨，大小僅3mm3mm0.9mm，其佔(zhàn)用面積相當(dāng)有限，非常適用于厚度較薄的攜帶型消費(fèi)電子產(chǎn)品應(yīng)用。新led驅(qū)動(dòng)器可藉由2.7v5.5v電池電壓輸入提供給負(fù)載穩(wěn)定的電壓輸出，具備1x、1.5x與2x自動(dòng)運(yùn)作模式，讓運(yùn)作效率可達(dá)到90，使得它特別適用於需要較長(zhǎng)電池使用時(shí)間的低成本低耗電應(yīng)用中高電流led驅(qū)動(dòng)，由於這顆元件能夠容忍高達(dá)350ma的高輸出電流脈衝，因此可用

51、來(lái)推動(dòng)功率達(dá)1w的高亮度led，帶來(lái)更高的相機(jī)閃光燈效率與更佳的畫質(zhì)，元件同時(shí)還擁有pwm/en輸入接腳，適合用來(lái)作為點(diǎn)亮控制用途。此外，由於ncp5603不需外部電感來(lái)儲(chǔ)存能量，因此還能夠作為低成本小型升壓式直流直流轉(zhuǎn)換器，提供給手機(jī)、mp3播放機(jī)或數(shù)碼相機(jī)等空間受限應(yīng)用的4.5v或5v固定電壓輸出。arques白光led驅(qū)動(dòng)晶片支援兩個(gè)lcd背光及flash ledarques technology的aq913x系列與aq914x系列白光led驅(qū)動(dòng)器，可利用雙通道、雙增益的charge pump來(lái)調(diào)節(jié)電流，適用於小尺寸lcd顯示器的led背光源應(yīng)用。這些元件可驅(qū)動(dòng)可編程輸出電流高達(dá)120m

52、a的並聯(lián)白光led；可操作在2.7v6.0v的鋰離子電池輸入電壓範(fàn)圍中，並帶有欠壓鎖定功能。新元件還具備650khz的固定頻率。在典型的折疊照相手機(jī)應(yīng)用中，aq9133b可以驅(qū)動(dòng)lcd背光，包括主螢?zāi)缓透蔽災(zāi)?，同時(shí)按照持續(xù)點(diǎn)亮和瞬間高亮兩種模式來(lái)驅(qū)動(dòng)flash led。對(duì)flash led的驅(qū)動(dòng)可以提供預(yù)閃模式和高亮曝光模式，預(yù)閃模式下，手機(jī)的主螢?zāi)豢删S持亮度。aq913x、aq914x系列擁有current regulation mode以及adaptive自動(dòng)切換模式，電源電壓足夠時(shí)ic維持在ldo（1倍）模式減少輸入電流以提高效率，當(dāng)led電流不足時(shí)才自動(dòng)切換至1.5倍（charge p

53、ump）模式，提高電池的使用效率。輸出可支援到兩通道共6個(gè)wled，每個(gè)led pin最大容許電流可達(dá)50ma。 高效率的白色led驅(qū)動(dòng)器 2006-2-24 -核心器件: sp6682最近加入lcd背景光光源中的白色led，通常用來(lái)為彩色lcd提供背景光照明。因其尺寸小和輸出是白光，白色led被應(yīng)用於具有彩色顯示器的小型便攜設(shè)備中，例如個(gè)人數(shù)位助理（pda）和移動(dòng)電話機(jī)。與其他顏色led一樣，白色led驅(qū)動(dòng)需要一個(gè)恒流源-一般為15 20 ma的電流。白色led的正向電壓約為3.5v。大多數(shù)產(chǎn)品都使用多個(gè)led為顯示器提供足夠的背景光。因?yàn)閘ed的亮度依賴于其正向電流，所以多個(gè)led通常串接

54、起來(lái)使用，以保證流過(guò)每一個(gè)led的電流都相同。正向偏置4個(gè)串聯(lián)的led需要大約14v電壓，起始于單節(jié)鋰離子電池的2.7 4.2v標(biāo)稱工作電壓。通常採(cǎi)用升壓穩(wěn)壓器來(lái)提供這一工作電壓。你以與led串接方式插入的電流檢測(cè)電阻器會(huì)使反饋回路閉合。然而，重要的是，要使該電阻兩端的壓降最小，以提高效率。目前可買到的集成升壓穩(wěn)壓器通常採(cǎi)用1.24v帶隙電壓作為反饋參考電壓，這會(huì)在電流檢測(cè)電阻器兩端產(chǎn)生1.24v壓降，這個(gè)壓降使轉(zhuǎn)換效率降低7%。圖1示出了一種有趣的led驅(qū)動(dòng)電路。 圖1 這一電路使用一塊充電泵ic來(lái)為一串串聯(lián)的led供電。圖中，sp6682是一種標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)壓充電泵電路。你可以以不尋常的方法使用

55、sp6682，以便控制外部開(kāi)關(guān)q1。該ic包含一個(gè)內(nèi)部500khz振盪器，用以正常驅(qū)動(dòng)充電泵電容器，使輸入電壓增加一倍。圖1所示電路不採(cǎi)用電荷泵電容器。而是振盪器的輸出加到了引腳7上，並驅(qū)動(dòng)q1的導(dǎo)通和截止。q1、l1、d1和c1組成一個(gè)升壓穩(wěn)壓器，使c1兩端的電壓升高。當(dāng)該電壓超過(guò)二極體正向壓降之和時(shí)，電流開(kāi)始流動(dòng)。電路檢測(cè)r1兩端的電壓並將其與晶片內(nèi)的0.3v參考電壓比較。該電路具有高達(dá)87%的效率，這一效率超過(guò)任何集成升壓穩(wěn)壓器的效率。使該電路的效率提高的因素有幾個(gè)。首先，sp6682內(nèi)的0.3v參考電壓大大低於通常的1.24v。該參考電壓是與led串聯(lián)的，因此，效率的降低與參考值電壓成

56、正比。第二，分立的mosfet具有很小的導(dǎo)通電阻和很高的開(kāi)關(guān)速度，這兩個(gè)參數(shù)均優(yōu)於任何其他集成開(kāi)關(guān)。q1是一個(gè)採(cǎi)用小型sot-23封裝的廉價(jià)器件。此外，電荷泵ic的卓越驅(qū)動(dòng)功能確保開(kāi)關(guān)損耗很小。只要更改你所用mosfet的類型，你就可以在期望的效率和成本之間進(jìn)行折衷。mosfet的擊穿電壓會(huì)限制最大輸出電壓；你可以調(diào)節(jié)這一電壓，以便驅(qū)動(dòng)具有你所需數(shù)量led的系統(tǒng)。（較大的顯示器使用8 12個(gè)led。）為了達(dá)到調(diào)光的目的，在啟動(dòng)（enable）引腳上加一個(gè)pwm信號(hào)就可使穩(wěn)壓器關(guān)閉和重新啟動(dòng)。這一功能可使你精確地控制led的亮度。 白色發(fā)光二極體及其驅(qū)動(dòng)電路 2006-3-10 -1前言近幾年，業(yè)界開(kāi)始大量採(cǎi)用led替代ccfl和el作為lcd的背光(背景光照明的簡(jiǎn)稱)，與ccfl、el相比led具有如下優(yōu)點(diǎn)：1)可使lcd色彩更逼真，採(cǎi)用led背光町提供130的ntsc色階，而ccfl僅為70。色階的擴(kuò)充使lcd影像色度更飽和、更逼真；可使lcd厚度更薄，在18英寸lc