低壓電池供電仍是LED 驅(qū)動器的主流應(yīng)用

　　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

　　電荷泵用電池電壓對電容器進(jìn)行充電，然后用電氣方法對電容器電壓進(jìn)行“存儲”，提供高于電源電壓的輸出電壓，需要使用數(shù)個開關(guān)對電容器進(jìn)行正確連接。內(nèi)部復(fù)雜度有所提高，但外部元件可能較小。電荷泵是一個電壓源，其數(shù)值取決于電容和開關(guān)數(shù)量。因此，在不大幅提高復(fù)雜度的情況下，達(dá)到較高輸出電壓更為困難。在這種情況下，要對LED進(jìn)行并聯(lián)而不是串聯(lián)。要確保LED電流穩(wěn)定，可通過附加電流源或電阻。對電流源進(jìn)行匹配，確保LED之間的電流差異微乎其微。當(dāng)精確度處于次要地位時，最好使用電阻來減少連接數(shù)量并降低復(fù)雜度。電荷泵的主要缺點在于其效率。開關(guān)和電容器的數(shù)量決定了電荷泵的乘數(shù)N。此比例通常為1.5 或2。下列簡單的方程給出了理想效率的算法：

　　實際上，Vout 不可能等于N.Vin，因為確保內(nèi)部電路正確偏置的最小壓降在于驅(qū)動器本身，但是有些制造商聲稱效率可以高達(dá)95%。當(dāng)分析數(shù)據(jù)表時，值得注意的是表中的值是最優(yōu)值。除非輸入電壓完全符合最優(yōu)條件，否則需要在參數(shù)曲線上檢查最壞情況。比如，圖2顯示了電感升壓裝置 (此處為NCP5006) 與有兩個乘數(shù)的電荷泵之間的效率差別。
　　如上所述，驅(qū)動器限制電源電壓通常為5.5V或6V，這在一些應(yīng)用中是極為重要的限制。幸好某些電感升壓裝置與電感器不同，無需連接到同一個電源上，如NCP5006-NCP5007。電路限制電源電壓為5.5V，但是功率開關(guān)最高可以維持22V。由于電路的內(nèi)部架構(gòu)不同，因此可以采用應(yīng)用中的低壓穩(wěn)壓源對其進(jìn)行供電，而電感器則需連接到更高的電池電壓上。