当今大部分便携和电池工作装置采用白光LED做为背景照明。特别是PDA的彩色显示需要白光背光以便得到色再生来接近于原色。未来3G移动电话也将刺激白光LED的需求。这些装置除电话功能外,也可传输图像和视频数据,它们需要白光背光照明。数码相机、MP3播放机和其他视频、音频设备所有的显示也需要背光照明。大多数情况下,单个白光LED不能满足需求,所以,需要几个白光LED并联工作。

　　几个随机选择的白光LED产生2mA~5mA范围的正向电流,进而产生不同强度的白光。特别是Y坐标在该区域有很大的变化,这导致照明显示器偏离真实的色彩。另外,由于LED具有不同的光强,导致不均匀照明。另一个问题是所需的低电源电压。为保证LED工作,3V以上的电压是必须的。低于此电压,几个LED可能完全保持暗的。

　　Li-Ion电池充满电时能提供4.2V输出电压,在工作短时间后降到额定3.5V。随着电池的放电,其电压进一步下降到3.0V。若白光LED直接从电池供电,则会引起下面的问题。

　　第一个问题是当电池充满电时所有二极管都点亮,但具有不同的光强和色彩。随着电池降到其额定电平,其光强减弱而白光的差别变大。因此,设计人员必须考虑电池电压和二极管正向电压值,以便计算串联电阻值。用完全放电的电池供电,一些LED将进入全暗状态。

　　带电流控制的电荷泵

　　LED电源的目标是能提供足够的高输出电压,并能使相同的电流流经并联连接的所有LED。若所有并联配置的白光LED具有相同的电流,则所有LED将具有相同的坐标系。Maxim公司的MAX1912能为此目的提供带电流控制的电荷泵。

　　在3个LED并联配置中,电荷泵是个大尺寸的型号,它将输入电压提高1.5倍。较早的电荷泵只是简单地将输入电压倍压,而新技术能提供更好的效率。把输入电压提升到刚好使LED工作的电平。连接到SET(引脚10)的电阻器网络保证在所有LED中有相同电流。内部电路保持SET端电压在200mV,所以,流经任何LED的电流可用下式计算：ILED=200mV/10W=20mA。

　　若某些二极管需要较低的电流电平,则3个以上LED可并联工作,因为MAX1912能提供高达60mA电流。

　　简单的电流控制

　　若系统能提供高于二极管正向电压的电压,则很容易使白光LED工作。例如,数码相机通常包含+5V电源。这样就不需要升压功能,因为电源电压具有驱动LED的足够容限。对于图8的电路,应选择匹配电流源。做为一个实例,MAX1916可以驱动3个并联的LED。

　　其工作是简单的：电阻器KSET编程流经所连接LED的电流。此方法所占板面积非常小。除IC(小的6引线SOT23封装)和少量旁路电容器外,它只需要一个外部电阻。IC提供LED之间良好的电流匹配(0.3%)。这种配置能提供相同的色度配置和来自每个LED的相同类型的白光。

　　减低亮度改变光强

　　一些便携装置根据环境光条件控制其光输出强度,而另一些装置在短时间待机之后通过软件降低光强。这些操作都需要LED降低亮度,而这种微光功能将影响每个正向电流,以相同的方法使亮度坐标产生偏差。用小的数模转换器控制流经RSET电阻器可以实现均匀亮度。

　　6位分辨率转换器(如带I2C兼容接口MAX5362或带SPI兼容接口的MAX5365)可提供32级光强调节。这类LED的白光随着亮度而变化,因为正向电流影响色坐标。这不应该是个问题,因为相同的正向电流使组中的每个二极管发射相同的光。

　　不使色度坐标偏移的亮度调节是脉宽调制。这可以用电源器件实现,这些电源器件能提供使能或停机功能。例如,MAX1916只要EN变低就能立即限制流经LED的漏电流仅为1mA。这导致无光发射。EN变高态控制流经LED的可编程正向电流。若加一个脉宽调制信号到EN端,则亮度正比于占空比。

　　色度坐标不会移动,因为每个LED连续流过相同的正向电流。然而,人眼可觉察到随占空比变化的亮度变化,人眼分辨不出25Hz以上的频率,所以选择200-300Hz开关频率对于PWM减低亮度是合适的。较高的频率可能会出会问题,因为开关LED通、断所需的短暂时间期间可能移位色度坐标。从微处理器I/O引脚或一个外设器件可提供PWM信号。可用的亮度级数取决于所用计数器的宽度。

　　开关升压变换器具有电流控制

　　除了上面提供的电荷泵(MAX1912)外,也可以用带电流控制的升压变换器实现。例如开关电压变换器MAX1848可产生高达13V的输出电压,此电压驱动3个串联LED是足够的。此方法也许是健全的,因为所有二极管是串联的,具有完全相同的电流。RSENSE和加在CTRL输入的电压确定LED电流。

　　根据上面所述方法,MAX1848可实现降低亮度功能。流经LED的正向电流正比于加到CTRL引脚的电压。因为,当加到CTRL引脚的电压低于100mV时,MAX1818变为关机模式,所以,可以实现PWM微亮功能。