手持设备LCD背光LED驱动方案浅述

由于器件本身存在开关损耗以及电容漏电，因而实际效率要比该值低一些，这跟生产厂家的工艺技术有关。采用这种LED驱动模式的优点在于，可以简化外围线路、降低产品成本。尤其在小尺寸屏的情况下，1-2个LED做屏幕背光；或者用做闪光灯驱动，在100mS内达到250mA电流的输出；或者是简单的DC/DC 5V升压简化版本，替代电感DC/DC升压，降低成本以及产品EMI问题。缺点在于只有简单的两倍升压模式，效率较低，大多数时间效率低于70%，实际利用效率更低，其中有相当一部分消耗在限流电阻上。在驱动多个LED的时候，背光一致性完全依赖于LED以及限流电阻的精度。

2)恒流模式电荷泵。为了进一步提升LED驱动的效率，圣邦微电子在2008年第二季度推出带有1X、1.5X、2X升压的恒流模式电荷泵SGM3123，对于恒流模式的电荷泵来讲，通过内部的逻辑控制来实现对每一路LED实现均流，使LED的亮度保持相等，与此同时，尽可能地提高LED的驱动效率。

在这种应用中，通过电流镜像控制技术使LED的亮度一致性得到保持，每一路的LED电流误差不超过2%，并且1X、1.5X升压模式使驱动LED的效率得到兼顾，LED在大部分工作时间内，驱动效率可以保证在80%以上。典型应用线路如图2所示。

图2：恒流模式电荷泵SGM3123的典型应用线路。

利用不同的阻值来设置LED输出电流：ILED=Gain*VIset/RIset。不同厂家Gain系数不同。人们在对电荷泵技术革新的同时，也发现利用它驱动LED相对于DC/DC的一系列优点,降低成本，缩小驱动板的尺寸，避免EMI干扰。

3. 对于成本及性能的追求，也存在着一系列其他的驱动方式例如低边LED驱动。相比较恒流模式的电荷泵，仅缺少电荷泵升压，对于电流的恒流处理部分则相同。成本与电流模式电荷泵比相对较低。缺点在于，纯线性处理，当电池电压降到较低，例如3.6V，在突发大负载的情况下：手机接打电话或者拍照，MP3播放音乐，MP4播放影片，会造成电压波动，电压会下降0.1~0.2V，那么在系统电压会瞬间降到3.4V甚至更低，不能保证LED的正常亮度，存在屏幕亮度明显变化的缺陷。

圣邦微电子已获得广泛应用的LED驱动芯片产品。

4. 成本的压力促使采用更低成本的LDO来做系统背光。用LDO作LED驱动与上述方案比较，除了成本较低，无论是电压模式电荷泵SGM3110驱动3个以上LED会存在亮度不均匀的缺点，还有低边驱动电压不稳导致亮度变化的缺点都存在。

作为一家专注于高性能、高品质模拟/混合信号集成电路研发、生产和销售的半导体公司，圣邦微电子目前瞄准下一代多媒体显示技术，在不久的将来会开发出越来越多适应市场应用需求的产品，例如7通道DC/DC，多路PMU，单路DC/DC开关电源以及各种LED驱动(DC/DC、电荷泵、低边驱动)。

目前圣邦微电子已有10个系列200多种产品，可广泛应用于手机、DVD、数码相机、笔记本电脑、汽车电子、工业自动控制、医疗仪器、液晶显示和军工国防等众多领域。圣邦拥有先进的品质保证体系，已于2004年通过ISO9001认证，全部产品都符合RoHS规范。

作者：吕亮
产品线经理
圣邦微电子公司