介绍

手持信息设备中彩色LCD显示器的出现产生了对小而明亮的白色背光的需求。幸运的是，最近高强度白光led的商业化提供了完美的解决方案。这些微小的led能够发出充足的白光，而不存在笔记本电脑中常用的荧光背光的易碎性和成本问题。然而，它们确实带来了一个问题——白光led的正向电压可能高达4V，这使得它们无法直接由单个锂离子电池供电。

本设计说明描述了几种不同的电路，可用于提升和调节锂离子电池电压，为白光led供电。这些电路提供足够的功率来驱动多个白光led，并且足够小，可以很容易地安装在移动电话和掌上电脑中。

电路的描述

图1描述了一个非常小的电荷泵DC/DC转换器，它能够为四个白光led供电，每个15mA(用于背光的典型正向电流)。本应用中使用的LTC1754-5是一种微型SOT-23器件，可提供无任何电感的稳压5V输出。整个电路占用不到0.1英寸(2)的电路板空间(不包括led)，并且可以直接由锂离子电池供电。

用LTC1682可以构造一个恒流背光电源。这种架构有几个优点:首先，它直接控制LED电流，而不考虑LED上的正向压降。此外，LTC1682的输出由片上线性稳压器调节，为led提供非常低的噪声输出。输出纹波小于4mV，消除了敏感手机应用中射频干扰的风险。LTC1682的高电流输出能够通过单个锂离子电池为5个并联led供电，每个led功率为15mA。

需要更多白光led或更高效率的应用可以使用LT1615升压转换器来驱动串联的led串。图3所示的高效率电路可以为多达8个led提供恒流驱动。驱动8个白光led串联需要大约29V的输出，由于LT1615的内部36V, 350mA开关，这是可能的。电路的恒流设计保证了所有系列LED的电流相同，无论LED之间的正向电压差异如何。虽然该电路设计为使用单个锂离子电池(2.5V至4.2V)，但LT1615也能够从低至1V的输入工作，输出功率相应降低。

亮度控制

LED的亮度可以通过应用PWM信号来控制SHDN只要采取一些预防措施，就可以在任何显示的背光电路上引脚。由于这些DC/DC变换器中包含了“软启动”电路，因此在转换后输出电压不会立即上升到满输出SHDN大头针被抬得很高。因此，建议使用200Hz范围内的PWM信号——速度快得多，亮度控制将是非线性的;可能会观察到更慢的速度和闪烁。也可能需要在DC/DC转换器输出和地之间放置一个电阻(与LED负载并联)，以便在关机期间放电输出。选择一个电阻，当DC/DC转换器工作时，它将消耗大约1mA。(并联电阻不需要与LTC1682，因为它包含内部放电电路。)

作为使用PWM控制的替代方案，DAC输出也可用于控制图2和图3中led的亮度。如图4所示，DAC输出通过改变RPROGRAM上的电压来控制LED的亮度。由于稳压器保持反馈电压恒定，改变DAC电压将影响流过led的电流。DAC电压越低，亮度越高，DAC电压越高，亮度越低。

总结

所示电路是几个非常小的升压调节器的例子，适用于驱动白光led。这些电路包含诸如恒流LED驱动、低噪声(对蜂窝电话应用很重要)、亮度控制和低电压输入(LT1615)等理想特性。有关白光LED电路的其他应用，请咨询Linear Technology。