[发明专利]高效便捷式背光LED驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动领域，具体涉及到一种高效的用于便捷式设备的背光LED驱动电路。

背景技术

LED自问世以来，就得到人们的极大关注，LED驱动器件和驱动方式不断更新以便更加有效地驱动LED为人类照明。早期的DC-DC开关电源和电荷泵，以及追求成本的低边驱动和LDO都广泛应用，人们在不同的应用情况下选用不同的驱动线路。作为市场关注的热点，便携产品的显示背光是LED背光应用的主要市场，在传统的LED驱动应用在便携产品的显示背光中时，就存在以下的缺点。

第一种：DC-DC开关电源，该种电源主要应用在中/大电流的LED驱动场合，它具有高的效率。但是，此种开关电源应用时含有外部电感，因此限制了电路尺寸以及高度，并且还存在带来了设计人员不愿意面对的EMI问题。

同时，电感很难片上集成，增加了系统的成本和面积，因此在小功率的便携产品LED背光驱动中，DC-DC开关电源很少用到。

第二种，电荷泵LED驱动，其优点是没有外部电感，因此系统的成本和面积都得到很大的改善，并且不存在DC-DC开关电源中的EMI问题，因此在小电流的便携式产品中，电荷泵电路得到广泛的应用。但是电荷泵由于本身的升压倍数较为固定(1X，1.5X，2X)，系统的效率相对比较低。

传统的由单颗锂电池供电的单颗LED驱动电路，其简单的原理图如图1所示，流过LED的平均电流约20mA，图1中所示的电路的系统的效率表达式为：

η=poutpin×100%=iledvled/20mAiledvin×100%=vled/20mAvin---(1)]]>

假设，已知在20mA时，LED的正向压降约为3.3V，从表达式(1)可以看出，系统的效率随着锂电池电源电压的升高而减小，特别是锂电池满电荷时(4.2V)，系统的效率只有78.6％。

如果我们能把A点的电压钳在一个很小的值(比如0.2V)，同时保证在不同的电源电压情况下流过LED的平均电流均为20mA，则系统的效率可以得到很大的提高。在这种结构中，系统的效率表达式为：