背光應(yīng)用LED電源管理方法

　　采用分?jǐn)?shù)電荷泵驅(qū)動(dòng)3個(gè)并聯(lián)白光LED的電路如圖2所示。由于所要求的外部器件數(shù)很少，PCB占板面積也很小，因此電荷泵方案具有優(yōu)勢。1倍壓、1.5分?jǐn)?shù)倍壓電荷泵支持兩種工作模式，并能根據(jù)電池輸入電壓和LED正向電壓自動(dòng)進(jìn)行模式選擇。一般情況下，當(dāng)電池電壓超過3．6y時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路工作在“1倍壓模式”，電源通過導(dǎo)通晶體管直接連接到輸出。這種線性模式的效率最高且噪聲最低。

　　圖2 采用分?jǐn)?shù)電荷泵驅(qū)動(dòng)3個(gè)并聯(lián)白光LED的電路

　　3.6V時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路從1倍壓模式轉(zhuǎn)換到1.5倍壓模式，同時(shí)將輸出電壓5倍。分?jǐn)?shù)電荷泵采用具有兩個(gè)泵電容（見圖2中的C1和C2）的開關(guān)配置，這兩個(gè)電容將能量傳輸給負(fù)載。在模式切換期間，輸入電流增加到1.5倍，從而加快了電池放電的速度。如對于三個(gè)通過⒛mA電流的LED來說，1倍壓模式下的電源電流約為60mA，1.5倍壓模式下的電源電流則上升到90mA左右。

　　2．器件的選擇

　?、貺DO選擇。由于移動(dòng)電話、PDA、數(shù)碼相機(jī)和視屏游戲機(jī)消費(fèi)產(chǎn)品都是以電池為電源的，隨著使用時(shí)間的增長，電源電壓會(huì)逐漸下降，故LCD驅(qū)動(dòng)IC需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓，因此設(shè)計(jì)電路時(shí)通常由－個(gè)LD0提供一個(gè)穩(wěn)定的2.8V或3.0V電壓。LCD將安裝在移動(dòng)電話的上方，與移動(dòng)電話的射頻靠得很近，為了防止干擾，必須選用低噪聲的LD0，如LP2985、AAT3215。

　?、诎坠釲ED。按背光源的設(shè)計(jì)要求，需要正向電壓（UF）和正向電流（IF）小、亮度高（500～1800mcd）的白光LED。以移動(dòng)電話 LCD為例，目前都使用的是3～4個(gè)白光LED，隨著LED的亮度增加和移動(dòng)電話制造商要求降低成本和功耗，LCD都會(huì)選用2個(gè)高亮度白光LED （1200～2000mcd），PDA和智能移動(dòng)電話由于LCD屏較大會(huì)按需要使用4～8個(gè)白光LED。NACW215／NSCW335和EL99－21／215UCW／TR8是自帶反射鏡的白光LED，EL系列的亮度分為T、S、R三個(gè)等級，T為720～1000mcd，S為500～720mcd，都適用于移動(dòng)電話LCD背光源的應(yīng)用。

　　3．LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

　　白光LED的驅(qū)動(dòng)需要供給恒定的電壓或恒定的電流，而移動(dòng)電話電源一開始工作后，其電壓就開始往下降，因而需要升壓變換器升壓、穩(wěn)壓。為了減少升壓器件的工作頻率對移動(dòng)電話射頻電路的影響，一般選用由電容器傳遞電能的電荷泵。

　　電容式電荷泵的效率按其升壓方法分倍壓和分?jǐn)?shù)倍壓二種，倍壓電荷泵的效率約90％，分?jǐn)?shù)倍壓電荷泵的效率約93％～95％。而電感式升壓器的效率約83％～85％。電容式電荷泵按其輸出分為恒壓輸出、恒流輸出，按其對LED驅(qū)動(dòng)的方法分為并聯(lián)恒壓驅(qū)動(dòng)、單個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)和串聯(lián)恒流驅(qū)動(dòng)。電感式升壓器都是恒流輸出，輸出電壓較高，且對LED串聯(lián)驅(qū)動(dòng)。