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

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，被各廠商用于在室內、陰天或早晚光線較弱條件下作為相機閃光燈或電影照明燈。TI 推出的 TPS61058 和 TPS61059 均為同步升壓轉換器，可用于驅動閃光燈或電影照明應用中的大電流 LED。

智能電話、手機以及 PDA 廠商都在其產品中使用數碼相機技術，使這些產品在擁有基本功能的同時還可當作相機使用。這些設備大都采用了百萬象素的 CCD 攝像頭，但在室內、陰天或早晚光線較弱的條件下拍攝效果通常較差。為了提供在光線較弱的條件下的閃光功能，各個廠商紛紛開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百伏的電壓，而 LED 的工作電壓要遠遠低于氙氣放電管閃光的工作電壓。另外，白光 LED 可一直處于開啟狀態來為數碼幻燈片放映提供不間斷照明。

使用白光 LED 的一個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電池輸入電壓范圍的中間位置，也就是說轉換器應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 均為同步升壓轉換器，可用于驅動閃光燈或電影照明應用中的大電流 LED。在使用 3.3 V 電源的情況下，TPS61058 可提供高達 500mA 的 LED 電流，而 TPS61058 則可提供高達 800mA 的 LED 電流。TPS6105x 升壓轉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驅動各種 LED。圖 1 所示的電路中，經過配置的 TPS61059 可在 2.7V～5.5V 輸入電池電壓范圍內為 LED 閃光燈提供 700 mA 的電流，或為電影照明提供 200 mA 的電流。兩個數字輸入端可用于選擇 LED 的工作模式：關閉模式、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電流均由外部電阻網絡進行編程，從而支持TPS6105x 驅動各種高功率白光 LED 。

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

TPS6105x 在電影照明模式時可實現高達 93% 的效率，而在高電流閃光模式下可實現高達 81% 的效率（參見圖 2）。在關閉期間，該器件將 LED 與輸入電源完全斷開以防止電池漏電，同時消耗的靜態電流不到 100nA。

圖 2 TPS61059 LED 電源效率與輸入電壓的關系曲線

其他 IC 保護功能還包括軟啟動、熱關斷、開路和短路 LED 保護以及為了在噪聲敏感型應用中實現低 EMI 運行的集成抗振鈴電源開關。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
1、《具有降壓模式的同步升壓轉換器高功率白光 LED 驅動器 TPS61058/9 產品說明書》（ http://focus.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/tps61059.pdf ）

作者簡介

Scot Lester是位于美國達拉斯的德州儀器高性能模擬業務部的一名應用工程師，專門從事面向電池及便攜式應用的低功率DC/DC轉換器相關工作。Scot擁有19年板級設計經驗。他于2004年加入德州儀器，2006年成為一名集團技術人員。Scot擁有蒙大拿州立大學電機工程學士學位和佛吉尼亞州喬治梅森大學企業管理碩士學位。