白光LED作為便攜式設(shè)備中彩色有源矩陣液晶顯示器的背光源繼續(xù)取得重大進(jìn)展。與冷陰極熒光燈 （CCFL） 等競(jìng)爭(zhēng)解決方案相比，它們具有尺寸、可靠性和成本優(yōu)勢(shì)。但是，它們需要比下垂鋰離子電池提供的更高的電壓。電荷泵提供了一種經(jīng)濟(jì)而緊湊的方法來(lái)獲得適度的電壓增加。

雖然電荷泵解決方案很簡(jiǎn)單，但它們也有缺點(diǎn)。它們通常很嘈雜，效率一般。噪聲是由泵浦作用引起的大電流變化產(chǎn)生的，并電耦合到由同一電源供電的電路。效率損失是由于在提供輸出功率之前為跨接電容器充電所需的額外輸入電流造成的。LTC3202 解決了這兩個(gè)問(wèn)題。它是一種分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換電荷泵，可產(chǎn)生調(diào)節(jié)電壓（高達(dá) 1.5 × V在） 或從 125.2V 至 7.4V 輸入提供高達(dá) 5mA 的電流。

圖 1 示出了配置為驅(qū)動(dòng)鋰離子電池白光 LED 的 LTC3202。它不是將電池電壓加倍，而是使用分離電容技術(shù)將其僅乘以1.5。通過(guò)降低倍增系數(shù)，輸入電流從負(fù)載電流的兩倍以上降低到負(fù)載電流的1.5倍以上。與倍壓電荷泵驅(qū)動(dòng)相同負(fù)載所需的輸入電流相比，該技術(shù)的輸入電流低約25%。

圖1.LTC3202 配置為驅(qū)動(dòng)白光 LED。

為了解決噪聲問(wèn)題，LTC3202 采用一種線性調(diào)節(jié)技術(shù)來(lái)確保跨接電容器的充電和放電電流剛好足以提供負(fù)載電流，并且它們?cè)诿總€(gè)時(shí)鐘相位上幾乎保持不變。圖 2 示出了 LTC3202 的輸入電流波形。電荷泵工作在兩相，其中先開(kāi)后合電路產(chǎn)生缺失的陷波。陷波是低阻抗陶瓷輸入電容濾波所需的全部。結(jié)果是在時(shí)鐘頻率處產(chǎn)生非常小的電壓紋波，并且由于邊沿而產(chǎn)生一些較高的諧波。較高頻率的噪聲很容易被第二個(gè)小輸入電容和一個(gè)微型寄生電感器濾除在印刷電路板上。由此產(chǎn)生的電池波形如圖3所示。

圖2.輸入旁路電容處的輸入電流波形。

圖3.圖1中電路的輸入波形（V在= 3.6V， I負(fù)荷= 90mA）。

LTC3202 不采用固定輸出電壓，而是具有一個(gè)外部反饋引腳，以實(shí)現(xiàn)最大的靈活性。此功能非常適合為白光 LED 供電，因?yàn)樗鼈兏矚g電流激勵(lì)而不是電壓。通過(guò)在反饋回路中集成第一個(gè) LED，可以精確編程其電流。其余LED通過(guò)相似性和電阻兩端的鎮(zhèn)流器電壓進(jìn)行控制。使用2位板載數(shù)模轉(zhuǎn)換器，LED亮度可以在軟件控制下設(shè)置為三種不同級(jí)別之一。

結(jié)論

在 8 引腳 MSOP 封裝中，LTC3202 分?jǐn)?shù)充電泵提供了一種簡(jiǎn)單而高效的解決方案，用于為白光 LED 供電。由于其小尺寸、纖巧型外部電容器、更高的效率和低噪聲、恒定頻率操作，LTC3202 非常適合于通信和其他便攜式產(chǎn)品。

審核編輯：郭婷