在可攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用極為廣泛的白光LED，通常需要一組可將電池電壓升高的驅(qū)動(dòng)器才能運(yùn)作，目前市面上常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)器大約可分為并聯(lián)式及串聯(lián)式兩種，本文將分析此兩種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，并舉例說(shuō)明此兩種方式之解決方案，再進(jìn)一步針對(duì)調(diào)光方法做介紹。

　　近幾年行動(dòng)電話(Cellular phone)、PDA(Personal Digital Assistant)、數(shù)字相機(jī)(Digital Still Camera)等攜帶式產(chǎn)品的屏幕都已彩色化，并且能進(jìn)行更生動(dòng)的顯示方式。猶記得前幾年筆者就學(xué)時(shí)期，電視還在廣告一款手機(jī)可由來(lái)電顯示的顏色分辨是不是情人來(lái)電，當(dāng)時(shí)如果同學(xué)間能有一款像這樣的手機(jī)，便已是大家矚目的焦點(diǎn)，沒(méi)想到才過(guò)短短兩三年，手機(jī)屏幕不只能以彩色動(dòng)畫(huà)方式顯示、可在上面玩游戲，還可將手機(jī)及數(shù)字相機(jī)結(jié)合、利用手機(jī)來(lái)照相，實(shí)在無(wú)法不令人贊嘆科技發(fā)展之迅速。

　　這些屏幕之所以能有如此迅速的發(fā)展，全需歸功于白光LED背光模塊的出現(xiàn)，而白光LED也逐漸成為這些電池驅(qū)動(dòng)的攜帶式產(chǎn)品不可或缺的零件，但以手機(jī)而言，單純一顆鋰離子電池的電壓(3.0V～4.2V)并無(wú)法供給需有3.6V順向電壓的白光LED，因此我們需要一組可以將電池電壓升壓并使其順利推動(dòng)白光LED的驅(qū)動(dòng)器。目前市面上常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)器大約可分為并聯(lián)式及串聯(lián)式兩種，本篇文章即是分析此兩種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，并舉例說(shuō)明此兩種方式之解決方案，再進(jìn)一步針對(duì)調(diào)光方法做介紹。

　　白光LED之驅(qū)動(dòng)模式

　　并聯(lián)模式-充電泵轉(zhuǎn)換器

　　(圖一)為并聯(lián)模式的解決方案，AIC1845是一個(gè)充電泵轉(zhuǎn)換器，它可以提供一定電壓給白光LED而不需考慮其順向電壓。這種方式有幾個(gè)特性：首先，只需三個(gè)電容就可以從2.7V～5.0V 的輸入電壓得到穩(wěn)定的5V輸出電壓，完全不需電感，所占的體積也很小，適合使用于輕薄短小的手機(jī);另外，由于他不需使用電感的關(guān)系，也就沒(méi)有一般轉(zhuǎn)換器最頭痛的線圈噪聲問(wèn)題。對(duì)手機(jī)而言，最怕的電磁干擾問(wèn)題也就不存在了。

圖一、白光LED驅(qū)動(dòng)器之并聯(lián)模式

　　然而這種方式也有幾個(gè)缺點(diǎn)：第一，雖然它可以提供一個(gè)比其順向電壓大的定電壓給白光LED以順利驅(qū)動(dòng)，但對(duì)白光LED而言，其出廠時(shí)之順向電壓多少會(huì)有差異，而這些差異也造成了白光LED亮度不一的情形。第二，由于充電泵轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作特性，其輸出電壓會(huì)是輸入電壓的兩倍;也就是說(shuō)對(duì)單顆鋰離子電池而言，假設(shè)其最高電壓為4.2V，若使用充電泵轉(zhuǎn)換器且在沒(méi)有穩(wěn)壓的情形下，其輸出電壓應(yīng)為8.4V，而為了要得到穩(wěn)定的5V輸出電壓，需將這些多出來(lái)的電壓犧牲掉，這些被犧牲掉的電壓也就造成此種模式輸入電壓越高，效率越低的主要原因。

　　串聯(lián)模式──電感式升壓轉(zhuǎn)換器

　　(圖二)為串聯(lián)驅(qū)動(dòng)器之解決方案，它可以提供一個(gè)定電流給LED，如同一般的升壓轉(zhuǎn)換器，它需要一個(gè)電感及整流器以達(dá)到升壓效果。這種方法幾個(gè)特性：首先，由于LED是以串聯(lián)的形式接成的，對(duì) LED而言所流過(guò)的電流都一樣，因此LED的亮度也會(huì)相同;第二，由于升壓型轉(zhuǎn)換器在其最大責(zé)任周期內(nèi)可以有適當(dāng)?shù)纳龎罕?，他可以提供一個(gè)足夠大的電壓以驅(qū)動(dòng)LED，因此藉由這種方式來(lái)驅(qū)動(dòng)的LED可以有較高的效率。

　　和并聯(lián)模式一樣，串聯(lián)模式也有其缺點(diǎn)。由于這種模式需要電感及其它外部組件方能達(dá)到升壓穩(wěn)壓的效果，需要的組件比較多，對(duì)小型攜帶式產(chǎn)品而言所占用的體積太大了。

圖二、白光LED驅(qū)動(dòng)器之串聯(lián)模式

　　驅(qū)動(dòng)器之動(dòng)作原理

　　充電泵──AIC1845

　　AIC1845是一個(gè)充電泵轉(zhuǎn)換器，它可以將2.7V～5.0V的輸入電壓升壓，并提供一個(gè)穩(wěn)定的5V輸出電壓。(圖三)為其內(nèi)部構(gòu)造的示意圖，其內(nèi)部主要是由兩組共4個(gè)開(kāi)關(guān)所構(gòu)成，當(dāng)回饋電壓(VFB)高于參考電壓(VREF)時(shí)，控制器將開(kāi)關(guān)1關(guān)閉，并將開(kāi)關(guān)2打開(kāi)，此時(shí)輸入電壓對(duì)CFLY充電至VIN，而負(fù)載所需之能量由輸出電容COUT來(lái)提供;當(dāng)輸出電容的能量逐漸消耗，輸出電壓也隨之下降。當(dāng)VFB低于VREF時(shí)，控制器將開(kāi)關(guān)1打開(kāi)并將開(kāi)關(guān)2關(guān)閉，此時(shí)輸入電壓會(huì)透過(guò)CFLY對(duì)COUT充電;在前一階段跨在CFLY兩段的電壓等于輸入電壓，因此在這一個(gè)階段COUT會(huì)儲(chǔ)存相當(dāng)于兩倍的輸入電壓，內(nèi)部的兩個(gè)分壓電阻會(huì)將輸出電壓穩(wěn)在5 V。(圖四)為充電泵的等效電路圖。

圖三、AIC1845內(nèi)部構(gòu)造圖