怎样为低压便携设备背光或闪光应用选择LED驱动？

怎样为低压便携设备背光或闪光应用选择LED驱动？

专门用于相机闪光的LED驱动器方案
      值得一提的是，在相机闪光应用中，除了可以使用NCP5005和CAT4134这样的电感升压型驱动器，还可以使用NCP5680和CAT3224这样的电荷泵型驱动器，从而支持高百万像素相机闪光，以及替代氙气闪光，配合纤薄设计。其中，NCP5680和CAT3224均是基于超级电容的LED驱动器，分别可提供10 A和4 A的大闪光电流。

      实际上，如今的500万像素或更高分辨率的相机为了在弱光下拍得高分辨率的照片，需要高亮度的闪光。当今的白光LED能够提供这个等级的光能，但需要比相机电池能提供的能量高出近400%。以安森美半导体的NCP5680为例，这器件配合电池管理一颗超级电容来驱动LED闪光至充分亮度，提供达10 A的大峰值电流。NCP5680中的集成驱动器还管理超级电容，处理其它峰值功率功能，如变焦、自动对焦、音频、视频、无线传输、GPS数据读取及射频(RF)放大，延长电池使用时间而不放弃纤薄型设计。NCP5680集成了超级电容充电、浪涌电流管理和LED电流控制所需的全部电路，节省设计人员的开发时间、电路板空间及元器件成本。

图3：业界首款单芯片4 A超级电容LED驱动器CAT3224应用电路图。

      CAT3224则是业界首款4 A单芯片超级电容LED驱动器(见图3)，集成了双模1x/2x电荷泵，提供三项关键功能：精密的超级电容充电控制、电流放电至LED闪光的管理，以及为LED手电筒模式提供恒流。这三种模式的工作电流能以3颗外部电阻作简易编程，能吸收达4 A的LED闪光脉冲电流。超级电容技术的高峰值电流优势，结合CAT3224简单的并行逻辑接口，使这器件成为采用LED替代氙气灯的应用的极佳选择。

其它新颖LED驱动/控制器
      在低压便携设备应用方面，除了上述LED驱动器，安森美半导体还提供其它一些新颖的产品，如NCP5890和CAT3661。其中，NCP5890是一款独特的照明管理集成电路(LMIC)，以3 mm x 3 mm x 0.5 mm的极小型封装中集成了液晶显示器(LCD)背光、装饰光控制和环境光感测功能。

      众所周知，当今的便携电子产品很流行较大的LCD屏幕和LED照明效果。为了满足所有这些照明要求，硬件设计人员通常需要采用数个LED驱动器。由于电路板空间有限，要实现更先进的照明效果，通常需要大量的软件编程和微控制器(MCU)资源。安森美半导体提供NCP5890这样的更简单单芯片硅解决方案，具有多种以指令控制实现的照明效果，帮助硬件设计工程师满足他们特定的照明和电源设计目标。这款照明管理IC具有30 V输出电压能力，驱动串联LED，实现对LCD屏幕的均衡背光。此外，这器件控制三组白光 LED或RGB LED，在键盘或底盘上营造出装饰光图案，与背光形成独特的组合。这驱动器还根据环境光的亮度来调节背光电流，从而延长电池使用时间。NCP5890是紧凑型智能手机等应用的专用解决方案。

 
图4：针对扣式电池优化的CAT3661 LED驱动器应用电路图。

      如今，越来越多的创新型便携设备采用扣式电池(coin cell)供电，如医疗应用中的血糖仪、数字体温计、血氧计、呼吸分析仪和生理监测仪等。由于这种电池的独特特性以及需要长工作寿命，这些紧凑型应用需要定制的LED驱动器，不仅要管理背光，还要监测电池电量。在这类应用中，可以采用安森美半导体计划于2010年下半年推出的CAT3661 2至2.5 V单LED驱动器。这器件同样采用安森美半导体专利的四模(Quad Mode)电荷泵架构，能效高达92%，静态电流低至约150 μA，提供可调节的低电池电量检测功能，以及强固的LED故障监测、软启动和短路限制等保护功能，采用低高度的3 x 3 mm TQFN-16封装，非常适合这些便携设备应用。

小结：
      安森美半导体身为应用于绿色电子产品的首要高性能、高能效硅方案供应商，运用公司在低压和高压技术，以及在电源管理方案方面的专长，提供全面的LED驱动或控制解决方案。本文着重介绍了安森美半导体采用不同拓扑结构、用于低压便携设备背光或指示器应用的各种白光或RGB LED驱动器，并专门介绍了安森美半导体用于要求大电流能力的便携设备闪光应用的驱动器，以及集成了多种功能的照明管理集成电路和针对扣式电池优化了的LED驱动器，方便工程师结合具体应用选择适合的产品。