高效率的新型負電荷泵LED驅動器

　　MAX8647能以恒定電流驅動6個白光LED或2組RBG LED，適合于顯示屏背光或娛樂照明等應用。通過負電荷泵和自適應超低壓差電流調節(jié)器，這些器件可在1節(jié)Li+電池的整個輸入電壓范圍內、甚至在LED正向電壓存在較大失配時仍然保持極高的效率。圖5給出了MAX8647典型應用電路圖及內部原理框圖。

　　傳統(tǒng)正電荷泵型LED驅動器的電荷泵位于輸入電源(通常是電池)與全部LED之間，當輸入電源下降到一定的值，導致任意一個LED正向壓降不足時，正電荷泵打開，此時VF較低的那些LED將消耗更多的功率。以圖3中的LED5和LED6為例，假設LED5的正向壓降VF5 > VF6。當VIN下降到低于VF5 + 0.15V（電流調節(jié)器正常穩(wěn)流的正向壓降），整個電荷泵將切換到1.5倍模式，使VOUT提高到VIN的1.5倍，保證LED5的完全導通，但由于傳統(tǒng)的正電荷泵架構的電荷泵串聯(lián)于VIN和LED之間，無法動態(tài)切換各路LED的輸出，那些VF較低的LED所對應的調節(jié)器回路將消耗額外的功耗（例如LED6，其他路同理），從而降低了整個驅動器的效率。

MAX8647這一新型負電荷泵消除了輸入電源與LED之間的線路阻抗，器件所具有的自適應切換技術可對每個LED進行動態(tài)切換，對各路LED實現(xiàn)獨立的供電、調光和穩(wěn)流。當某路LED正向壓降不夠時，器件內部負電荷泵啟動，將NEG的電壓穩(wěn)定到不超過VIN?5V的電壓上，同時獨立地將該路LED的電流回路從GND切換到NEG，而不是將全部LED的電流回路同時切換過來。例如，圖5中的LED5和LED6，同樣假設LED5的VF5 > VF6。當VIN較高時，負電荷泵關閉。隨著能量的消耗，當VIN降低到LED5上的正向壓降不足時，器件啟動負電荷泵，LED5率先將LED的電流回路切換到NEG上，而LED6仍然保持原來狀態(tài)，從而使整個LED驅動器的效率得到提高。這一獨特的拓撲結果可顯著提高電池壽命，使效率提高大約12%。圖6顯示了MAX8647與傳統(tǒng)電荷泵型LED驅動器效率的對比關系。

　　此外，MAX8647還帶有I2C串行接口，可進行獨立的主屏或子屏背光開啟/關閉以及亮度控制；電流可在24mA至0.1mA范圍內以偽對數(shù)形式分32級進行設置；具有溫度降額功能，保證設定為24mA滿幅輸出電流時的安全，當環(huán)境溫度高于+60℃時，器件以2.5%/℃降低電流，以保護LED。同時，該器件還提供了熱關斷功能（當IC溫度超過160℃時關斷IC）以及開路和短路保護。

結束語

　　MAX8647負電荷泵白光LED驅動器，在具備電荷泵型LED驅動器所具有的小尺寸、設計簡單等共有優(yōu)點外，相對于正電荷泵LED驅動器，效率提高了12%，它適用于各種效率敏感的手持設備，包括蜂窩電話、智能手機以及媒體播放器等。