提高能源效率是當今世界最普遍的挑戰(zhàn)之一。由于新的能源標準越來越嚴格，消費者的意識不斷提升，消費電子產(chǎn)業(yè)也在不斷地向提高效率發(fā)展。對更高效率的需求推動創(chuàng)新企業(yè)開發(fā)更加智能的電源管理技術(shù)。其中，顯示器背光是發(fā)展最快的一個領(lǐng)域。無論是在移動電話、MP3 播放器、便攜式游戲機還是GPS系統(tǒng)中，LCD屏幕背后的光源使得這一切更多姿多彩。

　　為這些屏幕供電就像許多工程的挑戰(zhàn)一樣，根據(jù)具體應(yīng)用形成了各種各樣的解決方案。在便攜式顯示器背光市場，一種更新、更智能的解決方案將徹底改變LCD屏幕的照明方式。本文將討論當今市場中比較常用的解決方案，并介紹更易于使用、需要更少外部元件、更低成本且具有更高效率的替代解決方案。

　　升壓WLED驅(qū)動器

　　在便攜市場中，鋰離子電池是最常用的一種電能來源。典型的鋰離子電池充滿電時的電壓約為4.2V。電池會隨著電流的消耗而放電，但是，大約80%的電池壽命在3.9V至3.5V范圍內(nèi)。只需要對LED提供約3.3V的正向偏置，就能使其發(fā)光。升壓LED驅(qū)動器可通過將較低輸入電壓(來自鋰離子電池)提升至較高輸出電壓(LED兩端)同時為多個LED供電。較高的輸出電壓用于使串聯(lián)的LED串正向偏置。升壓驅(qū)動器根據(jù)能夠承載的電壓，可以一次驅(qū)動多個LED。例如，如果開關(guān)晶體管的額定電壓為24V，那么，升壓LED驅(qū)動器可輕松使串聯(lián)的六個LED正向偏置(6x3.3VLED≈20V)。圖1示出有六個串聯(lián)LED的典型升壓LED驅(qū)動器。

圖1：有六個LED的典型升壓LED驅(qū)動器電路。

　　典型的升壓LED驅(qū)動器電路總共需要四個外部元件，即，一個輸入電容器(CIN)、一個輸出電容器(COUT)、一個電感器(L)和一個置位電阻器(RSET)。如圖1所示，LED電流由FB處電壓除以電阻(RSET)得出。升壓LED驅(qū)動器基本上是一個改良的升壓穩(wěn)壓器，能夠以較低反饋電壓降低通過RSET電阻器的電能損失。與升壓穩(wěn)壓器類似，這種拓撲結(jié)構(gòu)使用電感器和內(nèi)部功率晶體管將能量轉(zhuǎn)移和傳輸?shù)捷敵龆?OUT)。因此，它也繼承了升壓穩(wěn)壓器的缺點，例如，輕載時效率低、開關(guān)噪音，以及有時由壓電效應(yīng)引起的可聞噪音問題(由陶瓷電容器兩端的高交變電壓產(chǎn)生的噪音)。圖2示出典型升壓LED驅(qū)動器的效率曲線。

圖2：典型升壓LED驅(qū)動器的效率。

　　如圖2所示，用于驅(qū)動六個LED的典型升壓LED驅(qū)動器具有大約80%的峰值效率。該數(shù)值可因所用的電感器不同而有所不同。較大尺寸的電感器通常能夠提供更高的效率，但是需要更大的尺寸和更高的成本。LED電流較低時(調(diào)光過程中)，由于開關(guān)損耗，效率會降低，這往往是使用升壓LED驅(qū)動器的一個缺點。低效率會根據(jù)應(yīng)用情況造成潛在的能源浪費，但同時也留下了改進余地。如果選擇升壓LED驅(qū)動器作為解決方案，但大多數(shù)時間卻用于較低電流區(qū)域(低于20mA)，那么，系統(tǒng)將會變得效率低下。假設(shè)系統(tǒng)設(shè)計者大部分時間以全亮度使用升壓LED驅(qū)動器，其效率能樣大部分鋰離子電池的壽命維持在80%，如圖2所示。為給定應(yīng)用選擇適當?shù)腖ED驅(qū)動器固然具有挑戰(zhàn)性，不過，如果未能全面考慮所有參數(shù)，還將會損害便攜系統(tǒng)中寶貴的電池壽命。

　　電荷泵WLED驅(qū)動器

　　當前市面上的另一種LED驅(qū)動器是電荷泵LED驅(qū)動器。電路如圖3所示。

圖3：典型電荷泵LED驅(qū)動器。