背光驱动电路的选择策略和应用介绍
图5：CP2130/1/3的工作效率图。 图6：一种典型的混合模式驱动电路。并联驱动电路
虽然串联驱动电路具备了效率高的优点，但是整体的解决方案需要一个电感和一个肖特基二极管，这又额外增加了系统成本，使得最终的综合成本和并联相比，并不一定有优势。同时，贴片电感的体积较大，一般有5.2×5.2mm2大小，同时还有可能产生EMI干扰。
固定模式并联驱动电路
早期的并联驱动电路只是解决了LED所需要的电压问题，它把电池电压统一通过电荷泵的方式升压到5V或者4.5V的这样一个固定的电压，然后每一个LED通过串联一定的电阻阻值来控制LED的电流。
电荷泵电路的一个基本缺点在于，在给定的输出电压要求情况下，随着输入电压的变化，转换效率变化很大，理论上，两倍电荷泵电路所能达到的最高效率为： 
例如，当VIN=3.1V，VOUT=5V时，效率可以达到83.3%，由于内部器件的损耗，一般也可以达到80%以上。但是，当VIN=4.2V,VOUT=5V时，理论效率最高就只有59.5%。
从图3中可以看到，CP2128外围元件只需要三个电容，根据驱动LED灯的数目的不同，需要1到5个电阻，和串联驱动电路相比，虽然具有效率不高的缺点，但是外围元件的成本和所占PCB面积都比较小，还可以说是一个成本相当低的解决方案。
混合模式并联驱动电路
为了能够和串联驱动相抗衡，并联驱动电路要重点解决两个问题：一个是效率，一个是电流匹配。为了提高效率，非常有必要引入新的工作模式。在这种情况下，驱动电路所产生的输出电压不再是一个固定值，而是一个适当并且可以驱动LED的电压值。
一般来说，白光LED在工作电流为20mA时，正向导通电压一般在3.1~3.5V左右。锂电池的额定电压为3.6V或3.7V，充满电后的电压一般在4.2V~4.3V，锂离子电池允许深度放电到2.7V，但是在实际应用中，一般手机设置的强制关机电压为3.6V左右(不同整机厂商设定的强制关机电压可能不同)。在电池充满电后，这个电压足以直接驱动LED，在这种情况下，电荷泵电路不工作，电池的电压通过一个开关直接到VOUT然后驱动LED。而随着电池的放电，电池电压会逐步降低，当降低到一定程度不足以直接驱动LED时，电荷泵电路开始工作。所以集成多种驱动模式成为背光驱动的主流解决方案，即所谓集成1倍模式和1.5倍模式，并且在尽可能的情况下，让电路工作在1倍的直通模式下。启攀新推出的CP2130/1/3，很好的解决了这两个问题。其中CP2130可以最多驱动5个LED，CP2131可以最多驱动3个LED，CP2133可以最多驱动4个LED。图4为混合模式控制原理图。
同样，对于系统应用而言，最关心的指标仍是效率和LED电流匹配度。所谓效率，尽可能地工作在1倍模式能够显著提高整个电池工作电压范围的电源转换效率。
1. 效率
对于关注的效率问题，CP2130/1/3实现了两种工作模式自适应动态切换(即根据电池电压和LED实际导通压降判断)，而不是固定电压点切换(即只考虑电池电压)，从而显著提高了效率。只要电池电压比LED的工作电压高350mV至550mV(根据EN1和EN2的引脚设定不同而不同)时，CP2130/1/3就可以工作在相对效率较高的一倍模式下。
图5所示为典型应用情况下CP2130/1/3的工作效率。可以看到效率根据工作模式的不同，是一个两段的折线图，80％的电池能量在3.6V~4.1V之间，在这个电压范围内可以获得平均80%以上的工作效率。
2. 电流匹配度
和串联驱动相比，并联驱动要解决的一个重要问题就是各个LED间的电流匹配，由于LED的发光亮度是和它的工作电流相关的，不一样的电流会导致显示屏的亮度不均匀。对于并联驱动的LED，在实际应用中，LED由于批次的不同和个体差异，在同样工作电流情况下的正向导通压降不同，可能会有50mV~200mV左右的电压差值，这要求在设计内部的电流控制电路时需要考虑到这个差异。CP2130/1/3采用申请了国家专利保护的Auto-Mirror技术，可以使得各并联白光LED电流匹配度几乎不随白光LED导通压降的差别而变化。即使导通压降差在50mV~200mV之间，LED的电流匹配度仍然可以达到2%以内。
图6是一种典型应用情况，CP2130/1/3采用QFN 3*3mm2 16引脚的封装，同时外围元件相当简单，只需要4个电容。
3. 支持PWM调光
目前调光方式主要有两种，一种是通过改变LED的直流工作电流的方式来调整亮度，例如，有的芯片通过设置内部的寄存器来直接设置LED的直流工作电流，从而达到不同的亮度级，这种方式的缺点是可能会产生色移。所谓白光LED，其实是利用一种作为其管芯的蓝光ＬＥＤ所发出的短波长紫蓝光，激发涂布于输出光学透镜内壁的荧光材料，进而产生波谱较宽的白色复合光。在非额定电流工作情况下，LED所产生的光谱会有变化，导致最终的白光有色移。
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