利用BCD白光LED驅動器解決方案

隨著像手機，PDA、DSC、GPS等數碼及便攜式產品的迅猛發展，以及液晶顯示器的制造技術的日臻完善。彩色的LCD顯示屏越來越成為數碼及便攜式產品的重要部件。彩屏的手機，PDA等也越來越受人們的喜歡和青睞。彩色LCD顯示屏要盡顯色彩則需要用白色光作為背光。小型彩色LCD顯示屏采用白色的LED作背光源是最理想的，這是由于它有電路簡單，占空間小，效率高，價格低及壽命長的特點。而白色LED的正向壓降VF比一般的有色LED高，VF=3∽4V。白色LED背光電源一般有數個白色的LED組成，如手機，數碼相機一般僅需2到4個白色LED，而PDA則根據其顯示屏的面積，需要3到6個。對背光源的要求是：要滿足背光的亮度要求并且亮度均勻(不允許有某一部分較亮，另一部分較暗的情況)，亮度可以方便的調節。然而便攜式電子產品（如PDA，GPS，數碼相機，新一代手機等）的電池電壓一般低于3-4.2V，因此需要一個升壓式電源來驅動白色LED。

白色LED驅動器基本上有兩種驅動方式：
1) 采用升壓式電荷泵驅動電路，由于它的輸出電壓小于兩倍的輸入電壓（一般輸出電壓+5V），所以它驅動LED的方式是并聯的，如圖1-a所示；

2) 采用升壓式DC/DC變換器電路來驅動，由于它的輸出電壓從13V到28V（甚至更高），因此它驅動LED的方式是串聯的，如圖1-b所示。采用串聯方式使流過每一個LED的電流都一樣。則發光的均勻性好；而采用并聯方式受正向壓降VF的離散性的影響，在定壓供電時容易造成每個LED的電流不等而造成發光的均勻性差。雖然可以采用調節限流電阻來調節亮度。但這十分麻煩。有些廠家開發了驅動并聯的LED的IC，由于IC內有控制各并聯的LED間電流均恒。能滿足LED亮度均勻的要求。但由于IC電路復雜，成本較高。

1-a 并聯LED驅動

1-b 串聯 LED 驅動

隨著便攜式有彩色LCD顯示屏的產品的發展及產量的猛增，使新型白色LED驅動器如雨后春筍般上市。品種之多及數量之大使白色LED驅動器已形成電源IC中的一個重要分支。現在便攜式產品也越來越便宜，竟爭越來越激烈。因此對于手機，PDA，DSC等廠家來，Cost down的壓力也較大。因此BCD公司應市場的需求，近來推出了一種低成本，高性能，恒流的，串聯型的升壓式的白光LED驅動器-AP3008。從功能、性能上能滿足LCD背光均勻等要求，從價格上能滿足客戶低成本的要求。是目前白色LED驅動器中性價比較高的產品。

串聯LED的特點是每一個LED的電流ILED都是一樣的，因此采用高質量的，同一批號的LED時，其發光是較均勻的。這里以BCD公司2005年8月份推出的AP3008為例來說明其工作原理。并介紹其應用電路。

圖 2 AP3008 內部結構框圖

AP3008的內部結構框圖如圖2所示。AP3008為電流模式的升壓式DC-DC變換器。它由1.25V的基準，誤差放大器，1.2MHZ振蕩器和斜波發生器，電流取樣放大電路，PWM比較器，R/S觸發器，輸出驅動及功率開關管，過壓保護（OVP）等組成。

AP3008內置了欠壓鎖定（UVLO）電路，使電路工作更可靠。具有寬的工作電壓范圍。最低工作電壓可至2.5V，最高工作電壓可至15V。

AP3008內置了誤差放大器頻率補償網絡，電流環路的斜率補償電路，使電路工作更穩定，外圍器件更少，用戶使用非常方便。

過壓保護（OVP）電路檢測PWM脈沖輸出的峰值電壓。當PWM脈沖的峰值電壓高于內部設置的閥值電壓時，過壓保護(OVP)電路動作并使PWM開關電路 Shutdown。若使電路重新工作，可在Shutdown pin或Vin pin施加由低到高的信號即可。這種通過IC內部監測PWM脈沖的峰值電壓來達到OVP保護的方法優于外部回授輸出電壓跟IC內部設定值比較的方法。內置 OVP功能不僅可少布一條回授線。還可確保反饋信號免受干擾。

誤差放大器同相端參考電壓為95mv，可有效地減小LED電流取樣電阻的損耗，提高輸出效率。