LED显示屏照明解析方案

　　利用感应式升压转换器，LED能够被串联驱动或并联驱动。串联阵列可确保通过所有LED 的电流都相同，从而保证相同的光强度。这种方案的缺点是，驱动器的输出电压必需等于或超过所有LED的正向电压总和。在某些应用中，这就可能高达24V，于是需要采用击穿电压超过24V的硅工艺，这一般会增加器件的成本。其次，升压转换器的效率也随输出电压的增加而受到影响。表1所示为让4个白光LED产生相同的光量，三种不同拓扑所需功率之比较。如果对效率的要求比较高，串联拓扑并不是好的选择。

　　尽管转换器不需要把电压提升到太高(如3.3V)就可驱动并联阵列，但并联拓扑需要对每一个LED进行电流调节。由于LED的光强度随电流而变化，所有LED中的电流需要匹配，以保持每一个LED的光强度稳定。这增加了系统的复杂性和成本。并联拓扑的优势在于效率高，从表1数据可看出，FAN5608在并联模式下的的效率比串联模式下略高。

　　电荷泵主要用于驱动并联阵列，因为输出电压与充电电容的数量有关。电荷泵有一些优点，它们一般只需要较小的板空间，因为电容可以小至0402封装大小。这是一个很显著的优势，尤其是在终端产品为便携式设备时。对便携式无线电产品而言，还有一个好处是产生的EMI更少。即使使用屏蔽电感，感应式升压调节器产生的EMI噪声也超过了普通电荷泵的。这可是手机等便携式接收器的一个重要考虑事项。FAN5607产生的EMI噪声极少，这使它非常适合于驱动手机显示屏中的白光LED。不过，若对板空间和EMI的要求都不太严苛的话，电荷泵可能就不是适当的解决方案。因为，对这种方案来说，要减小尺寸，就得牺牲效率。电荷泵不是最高效的升压调节器，故在计算电池功耗时，必须考虑到这种影响。

　　调光方法

　　调光有利于改变照明光强度以实现功耗目标或美学价值。LED调光有两种常用方法。第一种是简单地调节电流，电流的微小变化引起LED强度的微小变化，这个过程非常易于控制。第二种方法是利用脉冲宽度调制时钟来改变LED的ON占空比，通过LED的平均电流随占空比的减小而降低。这种方法的主要考虑事项是时钟频率，必须足够高至感觉不到闪烁。一般需要达到1kHz或更高。线性调节和脉冲宽度调制都对白光LED的颜色有影响，但作用相反。

　　绝大多数白光LED都只是带磷光质涂层的蓝光LED而已。磷光质中的电子被短波长光激发，发出白光。白光LED的颜光或色度将随光振幅、峰值波长或频谱形状的变化而变化。而上述因素又将随结温变化而变化。采用线性电流调节的调光方法会让白光LED偏黄色，因为磷光质在电流减小时更有效。采用脉冲宽度调制的调光方法则会使LED偏蓝色，因为磷光质作用变小。这种影响缘于峰值波长向更短的波长移动。　　

　　FAN5607 和 FAN5608都考虑到了上述任一种调光方法的实现。这两款器件都带有可变模拟输入，可线性调节电流。两款器件都能够产生脉冲来导通或关断输出。理想的调光方法是结合上述两种方法，把色差减至最小。

　　结语

　　LED是高效的便携式设备显示屏照明方法。由于它们采用半导体技术，故需要独特的调节手段。电荷泵和感应式升压调节器可提供最好的电源解决方案，不过它们各有其优势，应该针对特定应用具体考虑。效率、最小EMI辐射、更小尺寸的重要性都表明必需选用适当的驱动器。另一个重要因素是调光方法。脉冲宽度调制和线性调节的结合可提供稳定的调光方法，同时尽可能地减少色差。确保LED提供恒定光不是什么挑战，但解决方案应该针对相关应用量身定做，以最大限度地发挥其优势。