白光LED因其尺寸小和输出是白光,被广泛应用于具有彩色显示器的小型便携设备中,如个人数字助理(PDA)和移动电话机。与其他颜色LED一样,驱动白光LED需要一个恒流源,一般为15~20mA的电流。白光LED的正向电压约为3.5V。大多数产品都使用多个白光LED为显示器提供足够的背光。因为白光LED的亮度依赖于其正向电流,所以通常将多个白光LED串接起来使用,以保证流过每一个白光LED的电流都相同。正向偏置4个串联的白光LED需要大约14V电压,由于单节锂离子电池的标称工作电压为2.7~4.2V,故实际应用中需采用升压变换器来提供这一工作电压。目前集成升压变换器通常采用1.24V基准电压作为反馈参考电压,这会在电流检测电阻器两端产生1.24V的压降,这个压降会使转换效率降低7%。
SP6682稳压电荷泵驱动白光LED电路如图所示。SP6682包含一个内部500kHz的振荡器,用以正常驱动泵电容,使输入电压增加一倍。该图中的电路不采用泵电容,而是将振荡器的输出加到了引脚7上,并驱动VT,的导通和截止。VT1、L1、VD1和C1组成了一个升压稳压器,可使C,两端的电压升高。当该电压超过LED正向压降时,电流开始流动,并将电路中检测电阻It,两端的电压与芯片内的0.3V参考电压进行比较。如图所示电路具有高达87%的效率,这一效率超过了任何集成升压稳压器的效率。使该电路效率提高的因素有以下两个。
图 SP6682稳压电荷泵驱动的LED电路
①SP6682内的0.3V参考电压大大低于通常的1.24V,提高了电路的工作效率(因效率的降低与参考电压值成正比)。
②分立的MOSFET管具有很小的导通电阻和很高的开关速度,这两个参数均优于任何其他集成开关。
由SP6682电荷泵构成的驱动电路可确保开关损耗很小,只要更改所用MOSFET管的类型,就可以在期望的电路效率和成本之间进行折中处理。MOSFET管的击穿电压会限制输出电压,但这一电压可以进行调节,以便驱动具有所需数量白光LED的系统(较大的显示器使用8~12个白光LED)。为了达到调光的目的,在启动引脚上加一个PWM信号就可使稳压器关闭和重新启动,这一功能可地控制白光LED的亮度。
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