一款用于白光LED驱动的电流型电荷泵设计方案

　　2、调光功能实现

　　越来越多应用场合希望白光LED驱动器能够支持LED光亮度的调节。目前调光技术主要有两种：PWM调光、数字调光。PWM（脉宽调制）调光方式是一种利用宽、窄不同的数字式脉冲，反复开关白光LED驱动器来改变输出电流，从而调节白光LED 的亮度。但需要一个专用PWM口，同时会产生人耳听得见的噪声。本设计采用一种新型的数字调光技术。相比PWM控制有明显的优点：将时序信号存储在内部的寄存器中，使数据寄存器输出一连串的控制信号，如果需要改变白光LED的亮度，则重新通过EN/SET对ROM进行修改即可，不需要一直给EN/SET连续的PWM信号来控制白光LED的亮度，这个特性大大减轻了微处理器的负担，也减少了噪声。

　　其工作原理如下，EN/SET的第一个上升沿脉冲开启IC并且初始化设置LED电流到最低的549 μA.当最终的时钟序列输入为想得到的亮度级别时，EN/SET引脚维持高电平来维持装置输出电流在程序设置的级别。当EN/SET引脚置低 TOFF=480μs以后，装置关闭。整个调光模块可分为四大部分：延时控制，计数器，ROM，恒流源。

　　（1） ROM与恒流源

　　白光LED的亮度和通过它的电流成正比。本设计采用并联恒流源的方式，最大输出为20 mA，亮度分为32个等级。如图7所示。ROM总共为8块，组成32×8 bit容量。恒流源由PMOS管组成，由电荷泵输出的5 V电源供电，每个恒流源icell电流为19.6μA.恒流源具有使能端，根据ROM中的数据决定该恒流源是否有效，其中ROM输出“0”为该恒流源有效，“1”为该恒流源无效。

　　以第5级亮度为例，如图8所示，EN/SET端输入5个脉冲后保持高电平，经过减数计数器计数输出Q4~Q0数据为“11011”，ROM输出×7~×0数据为“11110100”，即×3，×1，×0所接恒流源有效。输出电流为：

　　icell×32+icell×8+icell×4=0.863 mA

　　表1列出了32级调光×7~×0的数据及对应输出电流。

　　数字调光部分的仿真波形如图9所示，32个脉冲为一个循环。

　　（2） 数字延时