作者：Scot Lester，德州儀器 (TI) 便攜式電源 DC/DC 應(yīng)用部

摘要：新型高功率白光LED體積小巧、輸出光譜范圍廣、易于控制，被各廠(chǎng)商用于在室內(nèi)、陰天或早晚光線(xiàn)較弱條件下作為相機(jī)閃光燈或電影照明燈。TI 推出的 TPS61058 和 TPS61059 均為同步升壓轉(zhuǎn)換器，可用于驅(qū)動(dòng)閃光燈或電影照明應(yīng)用中的大電流 LED。

智能電話(huà)、手機(jī)以及 PDA 廠(chǎng)商都在其產(chǎn)品中使用數(shù)碼相機(jī)技術(shù)，使這些產(chǎn)品在擁有基本功能的同時(shí)還可當(dāng)作相機(jī)使用。這些設(shè)備大都采用了百萬(wàn)象素的 CCD 攝像頭，但在室內(nèi)、陰天或早晚光線(xiàn)較弱的條件下拍攝效果通常較差。為了提供在光線(xiàn)較弱的條件下的閃光功能，各個(gè)廠(chǎng)商紛紛開(kāi)始采用新型高功率白光 LED。這些 LED 體積小巧、輸出光譜覆蓋范圍廣且易于控制。氙氣放電管閃光需要數(shù)百伏的電壓，而 LED 的工作電壓要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于氙氣放電管閃光的工作電壓。另外，白光 LED 可一直處于開(kāi)啟狀態(tài)來(lái)為數(shù)碼幻燈片放映提供不間斷照明。

使用白光 LED 的一個(gè)難題在于如何使用輸入電壓寬泛的電池為其供電。白光 LED 的正向電壓范圍介于 3.2V～4.8V 之間，這一范圍恰好處于大多數(shù)電池輸入電壓范圍的中間位置，也就是說(shuō)轉(zhuǎn)換器應(yīng)該具有升壓或降壓能力，以保持 LED具有合適的正向電壓。

TI 推出的 TPS61058 和 TPS61059 均為同步升壓轉(zhuǎn)換器，可用于驅(qū)動(dòng)閃光燈或電影照明應(yīng)用中的大電流 LED。在使用 3.3 V 電源的情況下，TPS61058 可提供高達(dá) 500mA 的 LED 電流，而 TPS61058 則可提供高達(dá) 800mA 的 LED 電流。TPS6105x 升壓轉(zhuǎn)換器系列的特殊降壓模式可在輸入電壓高于 LED 正向電壓情況下降低輸入電壓。因此，TPS61058/9 可以升高或降低輸入電壓，從而可以利用寬泛的輸入電壓范圍來(lái)驅(qū)動(dòng)各種 LED。圖 1 所示的電路中，經(jīng)過(guò)配置的 TPS61059 可在 2.7V～5.5V 輸入電池電壓范圍內(nèi)為 LED 閃光燈提供 700 mA 的電流，或?yàn)殡娪罢彰魈峁?200 mA 的電流。兩個(gè)數(shù)字輸入端可用于選擇 LED 的工作模式：關(guān)閉模式、閃光燈模式或者是電影照明模式。TPS6105x 提供的閃光、電影照明以及軟啟動(dòng)電流均由外部電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編程，從而支持TPS6105x 驅(qū)動(dòng)各種高功率白光 LED 。

圖 1 用作 700 mA LED 閃光或 200 mA LED 電影照明的 TPS61059

TPS6105x 在電影照明模式時(shí)可實(shí)現(xiàn)高達(dá) 93% 的效率，而在高電流閃光模式下可實(shí)現(xiàn)高達(dá) 81% 的效率（參見(jiàn)圖 2）。在關(guān)閉期間，該器件將 LED 與輸入電源完全斷開(kāi)以防止電池漏電，同時(shí)消耗的靜態(tài)電流不到 100nA。

圖 2 TPS61059 LED 電源效率與輸入電壓的關(guān)系曲線(xiàn)

其他 IC 保護(hù)功能還包括軟啟動(dòng)、熱關(guān)斷、開(kāi)路和短路 LED 保護(hù)以及為了在噪聲敏感型應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)低 EMI 運(yùn)行的集成抗振鈴電源開(kāi)關(guān)。所有這些功能均被封裝在 10 引腳 QFN 封裝中，解決方案總體積還不到 80 mm2。

參考文獻(xiàn)

1、《具有降壓模式的同步升壓轉(zhuǎn)換器高功率白光 LED 驅(qū)動(dòng)器 TPS61058/9 產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)》（ http://focus.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/tps61059.pdf ）

作者簡(jiǎn)介

Scot Lester是位于美國(guó)達(dá)拉斯的德州儀器高性能模擬業(yè)務(wù)部的一名應(yīng)用工程師，專(zhuān)門(mén)從事面向電池及便攜式應(yīng)用的低功率DC/DC轉(zhuǎn)換器相關(guān)工作。Scot擁有19年板級(jí)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。他于2004年加入德州儀器，2006年成為一名集團(tuán)技術(shù)人員。Scot擁有蒙大拿州立大學(xué)電機(jī)工程學(xué)士學(xué)位和佛吉尼亞州喬治梅森大學(xué)企業(yè)管理碩士學(xué)位。