為低電壓可攜式裝置背光或閃光應用選擇合適的發光二極體(LED)驅動器方案是設計人員面臨的一項挑戰，因為既要考慮延長電池使用時間，又要減小印製電路板(PCB)面積及高度。目前，小型LCD面板及鍵盤背光以及指示器應用大多採用白光LED和RGB三色LED；手機和數位相機中的閃光光源通常使用高亮度LED。因此，這些應用需要最佳化的驅動器解決方案，使用低電壓可攜式LED驅動器拓撲結構。

安森美半導體身為全球高能效電子產品的首要高性能矽方案供應商，提供涵蓋電感型、電荷泵型、線性等不同拓撲結構的低壓可攜式裝置背光或閃光方案。這些方案中，電感型方案可提供最佳的整體能效，電荷泵型方案使用低高度陶瓷電容作為能量轉移機制，佔用的電路板面積和高度極小，線性驅動方案則是彩色指示器以及簡單背光應用的理想選擇。這些方案可用於滿足不同應用需求。
1)電感升壓及降壓型方案
在電感升壓型拓撲結構方面，安森美半導體提供採用PWM和/或單線式調光方式的不同產品，適合在低電壓可攜式裝置背光和閃光應用中驅動白光LED。這些產品包括：輸出電流為20 mA的CAT37、CAT32、CAT4238、CAT4252、CAT4253、CAT4157、CAT4158和CAT4258，輸出電流為40 mA的CAT4137和NCP5005，輸出電流為50 mA的CAT4139，以及更大輸出電流的CAT4240(250 mA)、NCP1422(800 mA)和CAT4131(1.5 A/0.3 A)等。

以NCP5005為例，它是一款緊湊型高效率背光LED升壓驅動器，提供高達22 V電壓，可為LCD背光控制、鍵盤背光等應用的2至5個串列白光LED供電。其能效高達90％，關機電流1 μA，工作輸入電壓範圍為2.7 V至5.5 V。它內置短路和過壓保護及欠壓切斷功能。其電流可自動匹配LCD，所有引腳均為ESD保護，低EMI輻射。

而在電感降壓型拓撲結構方案，安森美半導體提供輸出電流高達1 A的NCP1529白光LED驅動器，應用於手電筒/閃光等應用。

2)電荷泵型方案
安森美半導體專利的四模(Quad-Mode®)自我調整分數電荷泵的能效比市場上常規的三模電荷泵高出提供10％，並減小多達65％的封裝，將LED驅動器的性能提升到了新的水準。Quad-Mode LED驅動器通常可為基於電感的LED驅動器提供高能效，同時消除較厚的電感和有害的EMI干擾。

大多數電荷泵LED驅動器可提供對應於輸出電壓與輸入電壓比的三種操作模式：1倍、1.5倍和2倍；而四模架構增加了1.33倍的第四種操作模式，不需要額外的電容和電感。它比三模式電荷泵效率提高了10％以上。

安森美半導體提供總輸出電流10 mA至192 mA的多種產品，涵蓋NCP1840、CAT3661、NCP5612、CAT3647、CAT3200、CAT3200H、CAT3606、CAT3616、CAT3626、CAT3636、CAT3637、CAT3649、CAT3604A、CAT3604V、CAT3614、CAT3644、CAT3648、NCP5623B/C和CAT3643等；還有更大輸出電流的產品NCP5603(200 mA DC，350 mA脈衝)、CAT3612(300 mA)和CAT3224(4閃光燈，400 mA電筒)等。

以多通道LED驅動器NCP1840為例，該器件能夠幫助使用者創建任何照明圖形，獨立驅動多達8顆LED。由於處理器不再需要直接控制各個獨立LED，採用NCP1840可簡化通常由其系統設計中處理器來完成的工作；通過統一控制各個LED亮度及閃爍率的序列介面寫入寄存器或讀取寄存器，能夠方便地進行電流及調光程度程式設計。LED亮度程度能以對數而非線性形式控制，從而使肉眼觀看也沒有亮度失真。NCP1840採用高能效、低雜訊四模電荷泵，能夠延長電池使用時間，非常適合可攜式應用。

3)線性驅動方案
安森美半導體還提供多款2至4通道單模線性背光LED驅動器，如CAT4002A、CAT4002B、CAT4003B、CAT4004A和CAT4004B等。這些背光驅動器通過1線EZDim介面提供32級調光控制，具有25 mA固定(B型)或可調(A型)輸出電流和低於1 μA的極低關斷電流，沒有開關電源雜訊問題。

這些單模LED驅動器通常作為系統級方式的一部分，用於設計整合低電壓LED和簡單LED驅動器的背光電路。這些採用薄型微型封裝的驅動器電路簡單，可延長電池使用時間、降低成本(如省去外部電容)及降低雜訊，為入門級可攜式產品，如手機、相機和攝影機、可攜式遊戲及可攜式醫療裝置市場提供了簡單的解決方案。

4)相機閃光專用LED驅動器方案
LED越來越多地應用於拍照手機、智慧手機和氙氣燈泡替代，且光輸出能力不斷提供，從而滿足更高的性能需求。安森美半導體的CAT3612、CAT4131、CAT4134和CAT3224都是這類驅動方案。這些器件分別採用電荷泵、電感升壓拓撲結構，可以提供不同的閃光電流和亮度。

以CAT4134為例，這是一款大功率電感升壓型雙通道驅動轉換器，提供2路匹配的LED電流。輸出電流級別通過2個電阻之一RSET或RFLASH來控制。當FLASH輸入引腳為低電平(電影模式)，電阻RFLASH設置LED電流。每個通道驅動2或3個白色串列LED，並提供1個可調節電流以控制其亮度。支援輸入電壓低至3V，使得器件適合於鋰離子電池的應用。

高頻低雜訊操作使該器件可與小型外部電感和陶瓷電容一起使用，同時提供極佳的能效。當器件不使用時，可通過關斷引腳將器件設置為“零”靜態模式。CAT4134除了具有軟啟動和電流限制功能，還具有熱關閉保護功能。過壓專用引腳（OVP）允許使用者限制最大LED供電電壓。

電荷泵型驅動器CAT3224也適合相機閃光應用，從而支援高百萬畫素相機閃光，以及替代氙氣閃光，配合纖薄設計。CAT3224是業界首款4 A單晶片超級電容LED驅動器，整合了雙模1x/2x電荷泵，提供三項關鍵功能：精密的超級電容充電控制、電流放電至LED閃光的管理，以及為LED手電筒模式提供恒流。這三種模式的工作電流均可以3個外部電阻來簡易程式設計，提供達4 A的LED閃光脈衝電流。超級電容技術的高峰值電流優勢，結合CAT3224簡單的並行邏輯介面，使該器件非常適用於採用LED替代氙氣燈的應用。

5)多功能和RGB驅動器
安森美半導體還提供各種多功能LED驅動器(如LV5219LG、LV5231CS、LV5207LP和LV5216CS)和RGB照明驅動器(如LV5213LP、LV5217LP、LV5223GR、LV5226CS和LV5230LG)，前者具有LED電流可程式設計、主LED自動亮度控制、外部亮度控制等功能，適用於7至16個LED通道的閃光燈/手電筒、RGB照明、主液晶屏背光、輔助液晶屏背光等應用。後者主要用於支援彩色照明設計，實現可攜式裝置豐富的照明色彩。

供稿：安森美半導體

- 新聞稿有效日期，至2012/04/29為止

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