手持信息設備中彩色LCD顯示器的出現產生了對小型明亮白色背光的需求。幸運的是，最近高強度白光LED的商業化提供了完美的解決方案。這些微型LED能夠提供充足的白光，而不會出現與筆記本電腦中常用的熒光背光相關的脆弱性問題和成本。然而，它們確實帶來了一個問題——白光LED的正向電壓可能高達4V，從而無法直接從單個鋰離子電池供電。

本設計筆記描述了幾種不同的電路，可用于升壓和調節鋰離子電池電壓，為白光LED供電。這些電路提供足夠的功率來驅動多個白光LED，并且足夠小，可以輕松安裝在蜂窩電話和手持計算機中。

電路說明

圖1描述了一個非常小的電荷泵DC/DC轉換器，能夠以15mA電流（用于背光的典型正向電流）為四個白光LED供電。本應用中使用的 LTC1754-5 是一款纖巧型 SOT-23 器件，可在不帶任何電感器的情況下提供一個穩定的 5V 輸出。整個電路占用不到 0.1 in2的電路板空間（不包括LED），可直接由鋰離子電池供電。

圖1.LTC1754 白光 LED 驅動器。

一個恒定電流背光電源可采用 LTC1682 來構建。這種架構有幾個優點：首先，它直接控制LED電流，而不管LED兩端的正向壓降如何。此外，LTC1682 的輸出由一個片內線性穩壓器調節，以向 LED 提供非常低的噪聲輸出。輸出紋波小于 4mV，消除了敏感蜂窩電話應用中的射頻干擾風險。LTC1682 的高電流輸出能夠從單節鋰離子電池以 15mA 電流為五個并行 LED 供電。

需要更多白光 LED 或更高效率的應用可采用一個 LT1615 升壓型轉換器來驅動串聯連接的 LED 串。圖3所示的高效率電路可為多達29個LED提供恒流驅動。驅動 36 個串聯白光 LED 需要大約 350V 的輸出電壓，這得益于 LT1615 中的內部 2V、5mA 開關。該電路的恒流設計保證了通過所有串聯LED的相同LED電流，無論LED之間的正向電壓差異如何。盡管該電路專為采用單節鋰離子電池 （4.2V 至 1615.1V） 工作而設計，但 LT<> 還能夠采用低至 <>V 的輸入工作，并具有相應的輸出功率降低。

亮度控制

只要采取一些預防措施，就可以通過在所示的任何背光電路上的SHDN引腳上施加PWM信號來控制LED的亮度。由于這些DC/DC轉換器中集成了“軟啟動”電路，因此在SHDN引腳升高后，輸出電壓不會立即上升到全輸出。因此，建議使用200Hz范圍內的PWM信號 - 速度更快，亮度控制將是非線性的;可能會觀察到更慢和閃爍。還可能需要在 DC/DC 轉換器輸出和接地之間放置一個電阻器（與 LED 負載并聯），以便在關斷期間對輸出放電。選擇一個電阻器，當 DC/DC 轉換器工作時，該電阻將吸收大約 1mA 的電流。（LTC1682 不需要一個并聯電阻器，因為它包含內部放電電路。

作為使用PWM控制的替代方法，DAC輸出也可用于控制圖2和圖3中LED的亮度。如圖4所示，DAC輸出通過改變RPROGRAM兩端的電壓來控制LED的亮度。由于穩壓器保持反饋電壓恒定，因此改變DAC電壓會影響流過LED的電流。較低的DAC電壓將導致較高的亮度，而較高的DAC電壓將導致較低的亮度。

圖3.LT1615 白光 LED 驅動器。

圖4.使用DAC輸出進行亮度控制。

總結

所示電路是適用于驅動白光LED的非常微小的升壓穩壓器的幾個示例。這些電路包含恒流 LED 驅動、低噪聲 （對于蜂窩電話應用很重要）、亮度控制和低電壓輸入 （LT1615） 等理想特性。請咨詢凌力爾特，獲取有關白光 LED 電路的其他應用幫助。

審核編輯：郭婷