串聯(lián)驅(qū)動電路

　　從技術(shù)發(fā)展的角度看，串聯(lián)型驅(qū)動出現(xiàn)的比較早，技術(shù)上也比較成熟。以啟攀微電子的CP2126為例，典型的串聯(lián)型驅(qū)動電路如圖1所示。

　　以CP2126為例，一般而言，采用串聯(lián)方式使流過每一個LED的電流都一樣，則發(fā)光的均勻性好；同時由于其升壓原理，所產(chǎn)生的電壓依賴于LED導通 指定電流時所需要的電壓，反饋電壓CS內(nèi)部設(shè)定為95mV，可以計算出當需要15mA的LED電流時，R1的值應(yīng)該為：

　　無論是驅(qū)動2個LED還是多達5個LED，都可以通過改變R1的電阻值靈活地設(shè)定LED的亮度，在SHDN引腳施加一定占空比的PWM控制信號，可以使LED的亮度從不亮到滿亮度之間無級變化。

　　在CP2126的設(shè)計中注意了兩個問題：

　　1. 避免了EMI的干擾問題

　　CP2126避免了一般的串聯(lián)型LED驅(qū)動電路中電感和大電流開關(guān)所產(chǎn)生的EMI干擾問題，對于諸如MP3、PMP之類的應(yīng)用場合，這個問題可能影響 不大，但是在手機應(yīng)用中，EMI干擾會造成手機的接收靈敏度變差。CP2126通過優(yōu)化內(nèi)部電路的設(shè)計，避免了這個問題。表1對比了兩款串聯(lián)驅(qū)動芯片在相 同的應(yīng)用情況下，對手機接收靈敏度的影響。

　　可以看到，CP2126的工作與否對手機接收靈敏度的指標幾乎沒有影響，而芯片X在工作時，由于EMI的干擾造成了手機接收靈敏度的下降。同時，CP2126在輸入3.6V驅(qū)動3個白光LED的典型應(yīng)用情況下，可以達到83%的轉(zhuǎn)換效率。

　　PCB設(shè)計也會對電路性能有比較大的影響。一般而言高頻部分的走線應(yīng)該盡可能的短而粗，對地的過孔盡可能的大而多，在CP2126的相關(guān)資料中對此都有比較詳細的說明。

　　2. 內(nèi)置輸出開路保護電路

　　在應(yīng)用中，有可能出現(xiàn)LED的開路故障情況，在這種情況下，由于CS引腳的反饋電壓始終為0，如果沒有保護電路，這種升壓型的電路就會一直升壓直到內(nèi) 部的開關(guān)管被擊穿而損壞。所以，沒有內(nèi)置開路保護電路的芯片會要求外部增加一個齊納二極管，利用它的擊穿來保護內(nèi)部的開關(guān)管。保護電路如圖2所示。

　　顯而易見，這樣的保護電路又增加了系統(tǒng)的成本和PCB的面積，另一種保護方式是增加一個引腳，采用如SOT23－6L的封裝，對VOUT的電壓采樣并 進行檢測。CP2126的設(shè)計可以保證外圍應(yīng)用電路無須做任何改動，在LED開路的情況下芯片依然不被損壞，當故障狀態(tài)解除后，芯片又可以正常工作。

　　并聯(lián)驅(qū)動電路

　　雖然串聯(lián)驅(qū)動電路具備了效率高的優(yōu)點，但是整體的解決方案需要一個電感和一個肖特基二極管，這又額外增加了系統(tǒng)成本，使得最終的綜合成本和并聯(lián)相比，并不一定有優(yōu)勢。同時，貼片電感的體積較大，一般有5.2×5.2mm2大小，同時還有可能產(chǎn)生EMI干擾。

　　固定模式并聯(lián)驅(qū)動電路

　　早期的并聯(lián)驅(qū)動電路只是解決了LED所需要的電壓問題，它把電池電壓統(tǒng)一通過電荷泵的方式升壓到5V或者4.5V的這樣一個固定的電壓，然后每一個LED通過串聯(lián)一定的電阻阻值來控制LED的電流。

　　電荷泵電路的一個基本缺點在于，在給定的輸出電壓要求情況下，隨著輸入電壓的變化，轉(zhuǎn)換效率變化很大，理論上，兩倍電荷泵電路所能達到的最高效率為：

　　例如，當VIN=3.1V，VOUT=5V時，效率可以達到83.3%，由于內(nèi)部器件的損耗，一般也可以達到80%以上。但是，當VIN=4.2V,VOUT=5V時，理論效率最高就只有59.5%。

　　從圖3中可以看到，CP2128外圍元件只需要三個電容，根據(jù)驅(qū)動LED燈的數(shù)目的不同，需要1到5個電阻，和串聯(lián)驅(qū)動電路相比，雖然具有效率不高的缺點，但是外圍元件的成本和所占PCB面積都比較小，還可以說是一個成本相當?shù)偷慕鉀Q方案。