提高能源效率是當(dāng)今世界最普遍的挑戰(zhàn)之一。由于新的能源標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，消費(fèi)者的意識(shí)不斷提升，消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)也在不斷地向提高效率發(fā)展。對(duì)更高效率的需求推動(dòng)創(chuàng)新企業(yè)開(kāi)發(fā)更加智能的電源管理技術(shù)。其中，顯示器背光是發(fā)展最快的一個(gè)領(lǐng)域。無(wú)論是在移動(dòng)電話、MP3 播放器、便攜式游戲機(jī)還是GPS系統(tǒng)中，LCD屏幕背后的光源使得這一切更多姿多彩。

　　為這些屏幕供電就像許多工程的挑戰(zhàn)一樣，根據(jù)具體應(yīng)用形成了各種各樣的解決方案。在便攜式顯示器背光市場(chǎng)，一種更新、更智能的解決方案將徹底改變LCD屏幕的照明方式。本文將討論當(dāng)今市場(chǎng)中比較常用的解決方案，并介紹更易于使用、需要更少外部元件、更低成本且具有更高效率的替代解決方案。

　　升壓WLED驅(qū)動(dòng)器

　　在便攜市場(chǎng)中，鋰離子電池是最常用的一種電能來(lái)源。典型的鋰離子電池充滿電時(shí)的電壓約為4.2V。電池會(huì)隨著電流的消耗而放電，但是，大約80%的電池壽命在3.9V至3.5V范圍內(nèi)。只需要對(duì)LED提供約3.3V的正向偏置，就能使其發(fā)光。升壓LED驅(qū)動(dòng)器可通過(guò)將較低輸入電壓(來(lái)自鋰離子電池)提升至較高輸出電壓(LED兩端)同時(shí)為多個(gè)LED供電。較高的輸出電壓用于使串聯(lián)的LED串正向偏置。升壓驅(qū)動(dòng)器根據(jù)能夠承載的電壓，可以一次驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED。例如，如果開(kāi)關(guān)晶體管的額定電壓為24V，那么，升壓LED驅(qū)動(dòng)器可輕松使串聯(lián)的六個(gè)LED正向偏置(6x3.3VLED≈20V)。圖1示出有六個(gè)串聯(lián)LED的典型升壓LED驅(qū)動(dòng)器。

圖1：有六個(gè)LED的典型升壓LED驅(qū)動(dòng)器電路。

　　典型的升壓LED驅(qū)動(dòng)器電路總共需要四個(gè)外部元件，即，一個(gè)輸入電容器(CIN)、一個(gè)輸出電容器(COUT)、一個(gè)電感器(L)和一個(gè)置位電阻器(RSET)。如圖1所示，LED電流由FB處電壓除以電阻(RSET)得出。升壓LED驅(qū)動(dòng)器基本上是一個(gè)改良的升壓穩(wěn)壓器，能夠以較低反饋電壓降低通過(guò)RSET電阻器的電能損失。與升壓穩(wěn)壓器類(lèi)似，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用電感器和內(nèi)部功率晶體管將能量轉(zhuǎn)移和傳輸?shù)捷敵龆?OUT)。因此，它也繼承了升壓穩(wěn)壓器的缺點(diǎn)，例如，輕載時(shí)效率低、開(kāi)關(guān)噪音，以及有時(shí)由壓電效應(yīng)引起的可聞噪音問(wèn)題(由陶瓷電容器兩端的高交變電壓產(chǎn)生的噪音)。圖2示出典型升壓LED驅(qū)動(dòng)器的效率曲線。

圖2：典型升壓LED驅(qū)動(dòng)器的效率。

　　如圖2所示，用于驅(qū)動(dòng)六個(gè)LED的典型升壓LED驅(qū)動(dòng)器具有大約80%的峰值效率。該數(shù)值可因所用的電感器不同而有所不同。較大尺寸的電感器通常能夠提供更高的效率，但是需要更大的尺寸和更高的成本。LED電流較低時(shí)(調(diào)光過(guò)程中)，由于開(kāi)關(guān)損耗，效率會(huì)降低，這往往是使用升壓LED驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)缺點(diǎn)。低效率會(huì)根據(jù)應(yīng)用情況造成潛在的能源浪費(fèi)，但同時(shí)也留下了改進(jìn)余地。如果選擇升壓LED驅(qū)動(dòng)器作為解決方案，但大多數(shù)時(shí)間卻用于較低電流區(qū)域(低于20mA)，那么，系統(tǒng)將會(huì)變得效率低下。假設(shè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者大部分時(shí)間以全亮度使用升壓LED驅(qū)動(dòng)器，其效率能樣大部分鋰離子電池的壽命維持在80%，如圖2所示。為給定應(yīng)用選擇適當(dāng)?shù)腖ED驅(qū)動(dòng)器固然具有挑戰(zhàn)性，不過(guò)，如果未能全面考慮所有參數(shù)，還將會(huì)損害便攜系統(tǒng)中寶貴的電池壽命。

　　電荷泵WLED驅(qū)動(dòng)器

　　當(dāng)前市面上的另一種LED驅(qū)動(dòng)器是電荷泵LED驅(qū)動(dòng)器。電路如圖3所示。

圖3：典型電荷泵LED驅(qū)動(dòng)器。