來(lái)源：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 作者：sipex公司

    目前主要采用白光led作為手機(jī)屏的背光。由于不同供應(yīng)商提供的屏尺寸和規(guī)格不同，所以背光驅(qū)動(dòng)的方式和背光驅(qū)動(dòng)芯片也不一樣。但當(dāng)前使用背光芯片主要有兩種，一種是驅(qū)動(dòng)串聯(lián)led或者oled的升壓芯片，另一種是驅(qū)動(dòng)并聯(lián)led的電荷泵芯片。

    對(duì)于串聯(lián)led背光，需要根據(jù)串聯(lián)led的個(gè)數(shù)，把鋰電池電壓升壓到不同的電壓。對(duì)于oled背光，一般要求把鋰電池升壓到12v。這兩種應(yīng)用都需要升壓芯片進(jìn)行背光驅(qū)動(dòng)。sipex公司的sp6690最多可以驅(qū)動(dòng)8顆串聯(lián)的led(圖1a)。目前升壓驅(qū)動(dòng)芯片的效率在75%到85%之間，并且可以保證發(fā)光亮度一致，但要求使用一個(gè)儲(chǔ)能電感，因此會(huì)帶來(lái)一定的電磁干擾問(wèn)題。

    對(duì)于并聯(lián)led背光應(yīng)用，sipex公司的sp6683電荷泵最大可以輸出300ma驅(qū)動(dòng)電流，以驅(qū)動(dòng)到10顆并聯(lián)的led(圖1b)。sipex的電荷泵驅(qū)動(dòng)芯片是恒流led驅(qū)動(dòng)，可以工作在1倍模式和1.5倍模式，在1倍模式下的最高效率可達(dá)92%，在1.5倍模式下的效率為60%~70%。電荷泵的工作原理是以很高的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)電容充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化，根據(jù)輸入電壓自動(dòng)切換降壓和升壓模式，因此它無(wú)需外加電感，而是通過(guò)電容來(lái)存儲(chǔ)能量。

    隨著led技術(shù)不斷進(jìn)步，led導(dǎo)通壓降在不斷下降。sipex公司低壓差線性led驅(qū)動(dòng)sp761x系列由于無(wú)需升壓，所以外圍電路非常簡(jiǎn)單，不需要電感和電容，僅需一個(gè)電阻來(lái)設(shè)置led流過(guò)的電流。如圖2a和圖2b所示的sp7611a和sp7612應(yīng)用電路，可分別驅(qū)動(dòng)4顆led和3顆led，sp7614a則可以驅(qū)動(dòng)2顆led。

     圖1：(a) sp6690的背光應(yīng)用電路圖；(b) sp6683的背光應(yīng)用電路圖。

    下面以sp7611a為例，介紹低壓差線性led驅(qū)動(dòng)芯片sp761x系列的應(yīng)用。sipex的低壓差線性led驅(qū)動(dòng)芯片與傳統(tǒng)led驅(qū)動(dòng)芯片不同，它們不需要對(duì)手機(jī)的聚合物鋰電池電壓進(jìn)行升壓來(lái)點(diǎn)亮led，而是一種基于降壓的恒流led驅(qū)動(dòng)芯片。如圖2a所示，sp7611a是灌電流的led驅(qū)動(dòng)芯片，流過(guò)led的電流和設(shè)置電阻rset上的電流成比例，同時(shí)流過(guò)led上的電流還和led正向?qū)▔航祐f以及l(fā)ed的陰極電壓有關(guān)。因此，sipex低壓差線性led驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用的一個(gè)重要條件就是led的導(dǎo)通壓降不可以太高，一般推薦使用導(dǎo)通壓降小于或者等于3.2v的led。

    sp761x系列的最大優(yōu)點(diǎn)在于應(yīng)用簡(jiǎn)單，外圍電路只需一個(gè)用來(lái)設(shè)置電流的電阻。當(dāng)led陰極到地的電壓vled≤300mv時(shí)，流過(guò)led的電流為：

    iled＝200×(vcontrol－vctrl)／rset

     圖2：(a) sp7611a的背光應(yīng)用電路圖；(b) sp7612/12a的背光應(yīng)用電路圖；(c) 通過(guò)兩個(gè)gpio端口和兩個(gè)電阻調(diào)節(jié)背光亮度的示意圖。

    當(dāng)led陰極到地的電壓vled≥500mv時(shí)，流過(guò)led的電流為：

    iled＝435×(vcontrol－vctrl)／rset

    其中200、435是電流的放大倍數(shù)。從此可看出，led電流等于流過(guò)rset的電流乘以一個(gè)放大倍數(shù)，而這個(gè)放大倍數(shù)與led的導(dǎo)通壓降有關(guān)(如圖3所示)。

     圖3：led電流的放大倍數(shù)跟led的導(dǎo)通壓降的關(guān)系曲線圖。

    在手機(jī)背光應(yīng)用中需要調(diào)節(jié)亮度，sp761x系列的led驅(qū)動(dòng)器可以通過(guò)多種方式來(lái)調(diào)節(jié)亮度：

    1. 模擬調(diào)節(jié)。如圖2a所示，可以調(diào)節(jié)給定電壓vcontrol或者電流設(shè)置電阻rset的大小來(lái)調(diào)節(jié)led電流，達(dá)到控制亮度的目的。

    2. 數(shù)字調(diào)節(jié)。在電壓