白光LED節能燈現已遍及應用于手持裝備(如手機)上作為彩色LCD屏的背光以及鍵盤(pán)燈。彩色LED節能燈是向用戶(hù)陳訴來(lái)電和電池充電情況的良好指示器。LED節能燈的亮度與通過(guò)電流成正比，而且電壓必須充足高以使它們導通。如今最盛行的電池是鋰電池，其電壓通常為3.6V左右，但隨著(zhù)電池放電，電壓會(huì )降落?；谶@些緣故起因，LED節能燈不能直接用這種電池供電，還必要一個(gè)可調升壓轉換器?？烧{充電泵管理方案非常盛行，特殊是在總輸出電流低于100mA的簡(jiǎn)單和低本錢(qián)應用中。

　　1 差別電流驅動(dòng)差別LED節能燈

　　輸出可調充電泵，如Catalyst公司的CAT3200-5，是抱負的LED節能燈驅動(dòng)器之一，能在實(shí)現5V穩壓輸出的同時(shí)提供最高達100mA的負載電流。用于LCD背光的白光LED節能燈的電流通常為20mA，此時(shí)正向電壓VF約為3.4V。每個(gè)LED節能燈上的電流通過(guò)串聯(lián)電阻來(lái)設置，該電阻也稱(chēng)為鎮流電阻(見(jiàn)圖1)。這種結構容許在LED節能燈上并行地通過(guò)差別電流。較大的電阻值意味著(zhù)LED節能燈上較小的電流?？捎霉?來(lái)很好地近似得出LED節能燈上的電流(忽略互連消耗)。

　　公式1：VOUT=VF+(LED節能燈電流×RS)

　　此中，VF是LED節能燈的正向電壓，RS是串聯(lián)電阻。

　　輸出電壓VOUT穩固在5V，思量到當正向電壓VF為3.4V時(shí)LED節能燈上的電流為20mA，則RS=(5V-3.4V)/20mA，即80歐姆。在這個(gè)例子中，接納了3個(gè)白光LED節能燈作為體現屏的背光，2個(gè)彩色LED節能燈(分別是赤色和藍色)作為指示器。每個(gè)彩色LED節能燈具有差別的正向電壓特性。赤色LED節能燈的正向電壓很低，通過(guò)20mA的電流時(shí)電壓通常為2.8V。由于指示器LED節能燈不消于照明，以是其電流比背光LED節能燈更小。

　　CAT3200-5充電泵是一種倍壓器，只必要一個(gè)大電容作為積貯容器，將電荷從輸入轉移到輸出。這里保舉利用1μF的陶瓷電容。所需的全部外部元件就是別的兩個(gè)1μF電容，分別置于輸入和輸出管腳。

　　市場(chǎng)上還存在別的的LED節能燈價(jià)格驅動(dòng)器實(shí)現方案，如電感升壓或電流控制的充電泵。電感升壓驅動(dòng)器接納一個(gè)電感將輸入電壓升高以驅動(dòng)幾個(gè)串聯(lián)的LED節能燈，它的優(yōu)點(diǎn)是能在這些LED節能燈上提供雷同的電流，但這種結構不得當上述應用實(shí)例。另一類(lèi)LED節能燈驅動(dòng)器就是電流控制的充電泵，通過(guò)利用片上電流調治器，單獨的LED節能燈通道可驅動(dòng)一個(gè)LED節能燈。在這種情況下，LED節能燈上電流的巨細由外部電阻來(lái)設置。在更龐大的驅動(dòng)器中，通過(guò)數字接口可將它編程到芯片內里去。這種結構的利益是不再必要鎮流電阻了。既然全部LED節能燈上的電流都是一樣的，以是這種管理方案也不得當我們討論的應用。

　　2 浪涌電流

　　最關(guān)鍵的標題常出如今體系上電時(shí)。當“使能”輸入管腳的信號從邏輯低向邏輯高轉換時(shí)，器件導通并開(kāi)始向大電容充電。結果在很短時(shí)間內輸入電流急劇增大，產(chǎn)生所謂的“浪涌”電流。用來(lái)形貌電源管理芯片優(yōu)點(diǎn)的一個(gè)指標就是在監控輸入電流方面體現怎么樣。高浪涌電流帶來(lái)的風(fēng)險是內部軌電壓(VRAIL)剎時(shí)降落并影響體系運行。軌電壓的降落是電源輸出阻抗RS和互連阻抗RINTER的函數。

　　體系軌電壓的盤(pán)算公式為：VRAIL=VBAT-IIN×(RSINTER，

　　此中，VBAT為電池電壓，IIN為輸入電流。舉例來(lái)說(shuō)，若串聯(lián)電阻總和為1.5(，浪涌電流為0.5A，則軌電壓為：VRAIL=3.6V-(0.5A×1.5歐姆)=2.85V。

　　低的電壓卻可導致體系瓦解。一種淘汰電池輸出浪涌電流的要領(lǐng)是增大輸入電容CIN。如許一來(lái)，給大電容充電的大部門(mén)電流由電容CIN提供，可淘汰浪涌電流。

　　輸入電流波形體現當輸出電壓線(xiàn)性增長(cháng)到額定5V時(shí)輸入電流是漸漸上升的。初始的電流毛刺由于只有很短的2μs連續時(shí)間，以是沒(méi)有什么危害，故對輸入電壓的影響很小。

　　可調充電泵為驅動(dòng)LED節能燈提供了良好的管理方案，并很容易在PCB板上實(shí)現。當選擇這種器件時(shí)，必要思量的一些關(guān)鍵參數包羅輸出電流巨細、輸入電壓范疇、上電序次、開(kāi)關(guān)頻率和低噪聲事變性能。