白光LED驅(qū)動器必須具備的條件

最近幾年的攜式電子設(shè)備大多改用正向電壓為3。6V（20mA）的白光LED作為LCD的背光源，如移動電話大約需要使用3～4個白光LED，然而一般鋰離子電池放電時的電壓經(jīng)常低于3。6V，為了符合白光LED正向電壓3。6V的需求，因此必須借助升壓電路才能獲得預(yù)期的效果，也就是說白光LED驅(qū)動器必須具各滿足：即使電池的輸出電壓下降，驅(qū)動器也能夠為白光LED提供正常工作所需的正向電壓UF。

由于白光LED的正向壓降匹配較差，早期的白光LED驅(qū)動器應(yīng)采用限流電阻進行電流匹配，以補償正向電壓的差異，從而保證白光LED亮度的一致性。然而，最新研制的白光LED驅(qū)動IC可以不受供電電壓的影響而保持恒定的亮度。提升并調(diào)節(jié)電池電壓的驅(qū)動器IC可以是開環(huán)或閉環(huán)控制器、電荷泵或帶有電壓或電流輸出的電感式變換器。

在大多數(shù)應(yīng)用中，白光LED是通過并聯(lián)或串聯(lián)在一起的。但在個別情況下，也可采用混合的串聯(lián)、并聯(lián)配置方式。對LED的連接是采用串聯(lián)還是并聯(lián)或混聯(lián)的方式取決于應(yīng)用的需要，每種配置方案都有本身的優(yōu)點和不足之處。

①串聯(lián)。白光LED具有類似二極管的正向電壓和電流特性。由于白光LED亮度幾乎完全由電流控制，因此，只要使用相同或匹配的電流，兩個白光LED即可獲得相同的亮度，而無須考慮其正向電壓的差異。白光LED采用串聯(lián)方式連接可保證其電流相同，因此全部白光LED的亮度都是一致的。

②并聯(lián)。大多數(shù)并聯(lián)白光LED配置都采用恒電壓或恒電流的驅(qū)動器，而驅(qū)動器的采用取決于具體的應(yīng)用要求。在恒壓拓撲中驅(qū)動并聯(lián)白光LED非常簡單，驅(qū)動器可以是開環(huán)電壓輸出的開關(guān)式DC／DC穩(wěn)壓變換器。每個白光LED都串接一個限流電阻，用以設(shè)置電流值并匹配白光LED之間的電流。采用具有高限流電阻值的恒壓驅(qū)動器，可以獲得良好的電流匹配，但其負面作用是影響效率。相反，較低的限流電阻值將提供較高的效率，但白光LED的電流（亮度）匹配效果較差。

第一代恒流驅(qū)動器是帶有恒流功能的電荷泵，這些IC使用限流電阻來檢測白光LED電流。它們可利用檢測到的電流來調(diào)節(jié)第一個白光LED的正向工作電流，其余白光LED限流電阻的電流值會與第一個白光LED的電流進行匹配。由于白光LED之間的正向電壓各不相同，因此電流匹配的精度非常有限。需要精確電流匹配的應(yīng)用如彩色LCD顯示等，可以使用內(nèi)部具有恒流功能的驅(qū)動器，這些驅(qū)動器可在白光LED之間提供精確的電流匹配，而無須考慮其正向電壓。

白光LED需要的正向電壓相對較高，最新的技術(shù)趨勢是將白光LED的正向電壓降低至3V以下。因單個鋰離子電池的電壓范圍為2。7～4。2V，其標稱電壓值為3。6V，則如果白光LED的正向電壓低于3V，可采用鋰離子電池直接驅(qū)動白光LED電路（無須升壓），從而減少部件數(shù)量和成本。

與傳統(tǒng)白光LED驅(qū)動器IC不同，如今的白光LED驅(qū)動器采用了主動匹配技術(shù)，且為了實現(xiàn)白光LED恒定的亮度，采用了內(nèi)置的數(shù)字、模擬和PWM控制單元對白光LED亮度進行調(diào)節(jié)。飛兆半導(dǎo)體的最新的FAN5608LED驅(qū)動器整合了所有的亮度控制方式（數(shù)字、模擬、PWM），并支持特殊配置方案。它采用兩個恒流源驅(qū)動兩個白光LED串聯(lián)支路，每個LED串聯(lián)支路都具有獨立的亮度控制，每個白光LED串聯(lián)支路上串聯(lián)有4個白光LED，從而可滿足驅(qū)動8個白光LED的要求。