背光应用LED电源管理方法

　　采用分数电荷泵驱动3个并联白光LED的电路如图2所示。由于所要求的外部器件数很少，PCB占板面积也很小，因此电荷泵方案具有优势。1倍压、1.5分数倍压电荷泵支持两种工作模式，并能根据电池输入电压和LED正向电压自动进行模式选择。一般情况下，当电池电压超过3．6y时，驱动电路工作在“1倍压模式”，电源通过导通晶体管直接连接到输出。这种线性模式的效率最高且噪声最低。

　　图2 采用分数电荷泵驱动3个并联白光LED的电路

　　3.6V时，驱动电路从1倍压模式转换到1.5倍压模式，同时将输出电压5倍。分数电荷泵采用具有两个泵电容（见图2中的C1和C2）的开关配置，这两个电容将能量传输给负载。在模式切换期间，输入电流增加到1.5倍，从而加快了电池放电的速度。如对于三个通过⒛mA电流的LED来说，1倍压模式下的电源电流约为60mA，1.5倍压模式下的电源电流则上升到90mA左右。

　　2．器件的选择

　　①LDO选择。由于移动电话、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品都是以电池为电源的，随着使用时间的增长，电源电压会逐渐下降，故LCD驱动IC需要一个稳定的工作电压，因此设计电路时通常由－个LD0提供一个稳定的2.8V或3.0V电压。LCD将安装在移动电话的上方，与移动电话的射频靠得很近，为了防止干扰，必须选用低噪声的LD0，如LP2985、AAT3215。

　　②白光LED。按背光源的设计要求，需要正向电压（UF）和正向电流（IF）小、亮度高（500～1800mcd）的白光LED。以移动电话 LCD为例，目前都使用的是3～4个白光LED，随着LED的亮度增加和移动电话制造商要求降低成本和功耗，LCD都会选用2个高亮度白光LED （1200～2000mcd），PDA和智能移动电话由于LCD屏较大会按需要使用4～8个白光LED。NACW215／NSCW335和EL99－21／215UCW／TR8是自带反射镜的白光LED，EL系列的亮度分为T、S、R三个等级，T为720～1000mcd，S为500～720mcd，都适用于移动电话LCD背光源的应用。

　　3．LED驱动电路的设计

　　白光LED的驱动需要供给恒定的电压或恒定的电流，而移动电话电源一开始工作后，其电压就开始往下降，因而需要升压变换器升压、稳压。为了减少升压器件的工作频率对移动电话射频电路的影响，一般选用由电容器传递电能的电荷泵。

　　电容式电荷泵的效率按其升压方法分倍压和分数倍压二种，倍压电荷泵的效率约90％，分数倍压电荷泵的效率约93％～95％。而电感式升压器的效率约83％～85％。电容式电荷泵按其输出分为恒压输出、恒流输出，按其对LED驱动的方法分为并联恒压驱动、单个恒流驱动和串联恒流驱动。电感式升压器都是恒流输出，输出电压较高，且对LED串联驱动。