引言

　　近年來，白光LED在照明領(lǐng)域成為越來越重要的創(chuàng)新產(chǎn)品。出眾的使用壽命及光效率使白光LED在快速增長的應(yīng)用產(chǎn)品中，成為客戶首選的解決方案。集成電路制造商已開發(fā)出多種解決方案，使工程人員在最佳工作條件下使用這些新型元件。本文旨在幫助他們選擇最佳的LED驅(qū)動器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。雖然也可使用高壓交流電源驅(qū)動LED，但是低壓電池供電系統(tǒng)仍然是主流應(yīng)用方案。因此，本文將著重關(guān)注后一種類型的驅(qū)動器。

驅(qū)動器比較

　　在介紹驅(qū)動器工作原理之前，讓我們簡單了解一下LED的一些基本特性。發(fā)射光與通過發(fā)光二極管的電流量成線性正比關(guān)系。因此，嚴(yán)格控制正向電流對于獲得所需的光發(fā)射而言極為重要。而且，與其它二極管相比，白光LED呈高度非線性。與普通整流器相比，白光LED在電氣性能上的唯一區(qū)別是其電壓為正向電壓，范圍在3V~4V之間。因為電流和電壓的關(guān)系與溫度及工藝有關(guān)，所以在 LED上施加電壓會導(dǎo)致電流輕微失控。因此，驅(qū)動 LED的最佳方法是在電流模式中進(jìn)行操作。

　　LED驅(qū)動器的選擇范圍很廣，但其目標(biāo)應(yīng)用數(shù)量有限。彩屏手機(jī)的廣泛使用推動了白光LED的生產(chǎn)。白光LED被視為顯示
屏背光的最佳解決方案。因此，驅(qū)動器首先開發(fā)使用鋰離子電池供電。允許的電源電壓范圍一般是2.7V~5.5V。出于同一使用原因，連接到一個驅(qū)動器的LED數(shù)量直接取決于LCD的尺寸。很多時候，LED的使用數(shù)量為3~5個，但是對于大型顯示屏，可使用多達(dá)10個 LED。第三個限制因素是解決方案的尺寸。制造商始終在尋求最小且最薄的解決方案。由于該方案使用電池供電，因此效率成為區(qū)分驅(qū)動器的關(guān)鍵因素。第二種電路類型是閃光燈，背光電路之間的主要區(qū)別是輸出功率。用于攝像手機(jī)閃光燈的LED需要100mA~ 1.2A電流，而普通背光僅需 20mA，LED的數(shù)量從1個到4個不等。如果不需要超過500mW 的電氣功率，則顯示屏背光電路有極大的選擇空間。一般來說從500mW~ 5W的規(guī)格更接近于閃光燈應(yīng)用。

　　現(xiàn)在讓我們看一下不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如圖1所示）。正向電壓通常高于電池電壓，所以電容性電荷泵或電感升壓裝置可用于提高可用電壓。電感升壓裝置的獨特優(yōu)點在于，僅需使用一個功率開關(guān)即可產(chǎn)生足夠電壓，以串聯(lián)LED。沒有其他較好的方案能像這方案確保所有LED具有相同電流和亮度，可對電感的充放電進(jìn)行有效控制，確保穩(wěn)定的電流通過與LED串聯(lián)的檢測電阻。這種電路的特點是效率較高。例如，NCP5006在輸出電壓為22V的情況下可以實現(xiàn)高達(dá)90%的效率。當(dāng)然，實現(xiàn)這些卓越特性也要付出代價，即需要電感。這種元件一般比電容更貴更厚。對于非常重視厚度和 PCB面積的應(yīng)用，最佳解決方案通常是電容性電荷泵。