摘要: MAX1759升压/降压电荷泵稳压器通过巧妙地使用反馈网络来为具有恒流的白光led供电。充电泵的1x/2x模式提供了高效率,特别是在双电池镍氢和/或碱性应用中。
自几年前发明以来,白光发光二极管(led)一直在迅速普及。由于它们比白炽灯发出更白的光,寿命更长,而且比荧光灯管更容易使用,因此它们在各种照明应用中不断获得市场份额,例如手持式电子设备中的手电筒和显示背光。然而,白光led也有自己的技术问题。
对于电池供电的设备来说,一个明显的问题是白光led的正向电压高,在20mA时通常为3.6V,通常指定为最小3.0V至最大4.0V。一旦加上镇流器电阻的压降,所需的偏置电压甚至更高;因此,典型的电池系统需要一个升压dc - dc转换器。最近,几家IC制造商推出了各种专用于驱动白光led的电荷泵和基于电感的升压转换器IC;然而,在撰写本文时,这些ic都不支持双电池镍氢电池或碱性电池堆叠的低压操作。此外,当提供5V输入时,其中一些专用ic无法正常调节甚至关闭,例如来自墙壁适配器。
虽然从未用于白光LED偏置应用,但MAX1759降压/升压电荷泵是第一个在1.6V至5.5V宽输入范围内调节白光LED的电荷泵。如图1电路所示,MAX1759将从输入偏置15mA的led,包括两个镍氢电池,两个碱性电池,三个镍氢电池,三个碱性电池,一个Li+电池,2.5V或3.3V的调节I/O电压,5V墙壁适配器,或这些灵活系统的任何组合。与大多数充电泵不同,该IC采用降压模式,以适当调节5V输入,内部电路在关闭时完全断开输出,消除LED漏电流和关闭时相关的电池损耗。其他功能还包括通过主动低SHDN引脚进行PWM调光和用于短路保护的反向限流。
图1所示 MAX1759降压/升压电荷泵可在1.6V至5.5V宽输入电压范围内偏置15mA白光led。
通过利用MAX1759的外部反馈能力和独特的电阻连接,可自动调节偏置电压,以最大限度地减少批次之间或制造商之间led的变化。有关此反馈方案的更多信息,请参阅应用程序说明“LDO改善白光LED镇流器”。
效率和电池电流与电池电压的关系如图2所示。数据是使用非常典型的led,在20mA下具有3.6V正向电压,因此,对于非典型led应该有一些变化。由于升压模式使用2倍电荷泵配置,因此效率针对两个镍氢电池或碱性电池进行了优化。然而,从数据中可以看出,在1.9V以下的极低输入电压下,led会出现一些调光。对于2节电池的手电筒来说,电池寿命结束时调暗是可取的,因为一些电池电量不足的警告实际上是一种安全功能。
图2 图1电路的效率和电池电流随电池电压变化,特别是在输入约4.25V时从1倍降压模式转换到2倍升压模式时。
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