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，被各廠商用于在室內(nèi)、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(zhuǎn)換器，可用于驅(qū)動閃光燈或電影照明應(yīng)用中的大電流 LED。

智能電話、手機以及 PDA 廠商都在其產(chǎn)品中使用數(shù)碼相機技術(shù)，使這些產(chǎn)品在擁有基本功能的同時還可當(dāng)作相機使用。這些設(shè)備大都采用了百萬象素的 CCD 攝像頭，但在室內(nèi)、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(shù)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(tài)來為數(shù)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(shù)電池輸入電壓范圍的中間位置，也就是說轉(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 500mA 的 LED 電流，而 TPS61058 則可提供高達 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驅(qū)動各種 LED。圖 1 所示的電路中，經(jīng)過配置的 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，或為電影照明提供 200 mA 的電流。兩個數(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電流均由外部電阻網(wǎng)絡(luò)進行編程，從而支持TPS6105x 驅(qū)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(xiàn)高達 93% 的效率，而在高電流閃光模式下可實現(xiàn)高達 81% 的效率（參見圖 2）。在關(guān)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(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

其他 IC 保護功能還包括軟啟動、熱關(guān)斷、開路和短路 LED 保護以及為了在噪聲敏感型應(yīng)用中實現(xiàn)低 EMI 運行的集成抗振鈴電源開關(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

1、《具有降壓模式的同步升壓轉(zhuǎn)換器高功率白光 LED 驅(qū)動器 TPS61058/9 產(chǎn)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(yè)務(wù)部的一名應(yīng)用工程師，專門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年板級設(shè)計經(jīng)驗。他于2004年加入德州儀器，2006年成為一名集團技術(shù)人員。Scot擁有蒙大拿州立大學(xué)電機工程學(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。