led正成為中小型彩色顯示器背光照明應(yīng)用的主流器件。LED的選擇是決定顯示子系統(tǒng)設(shè)計最佳性價比的關(guān)鍵因素。此外，led驅(qū)動IC，尤其是最新的產(chǎn)品，能與較低成本的LED協(xié)同工作，透過多種方法提升現(xiàn)有LED的性能 。除亮度控制外，這些驅(qū)動IC還能實現(xiàn)精確的亮度匹配， 或允許使用一系列具備不同VF特性的LED。
led驅(qū)動電路
設(shè)計人員在決定便攜應(yīng)用中led驅(qū)動電路的最佳性價比時，可有幾種選擇，并取決于所設(shè)計系統(tǒng)的類型。某些系統(tǒng)側(cè)重于成本，某些注重性能，而大多數(shù)則講求必須達到成本和性能的平衡。系統(tǒng)設(shè)計的其中一個約束條件是可用電池功率和電壓，其它約束條件還包括功能特性，例如針對環(huán)境光線作出調(diào)整及建立LED的架構(gòu)（串連、并連或矩陣）。
作為生產(chǎn)工藝的一部分，LED可根據(jù)不同參數(shù)進行篩分，包括正向電壓及特定正向電流時的色度和亮度。舉例說，白光LED的正向電壓范圍通常為3.5V 至4V，典型工作電流為15mA 至20mA。當多個LED在一個背光照明設(shè)備應(yīng)用時，這些LED通常都會進行匹配，以產(chǎn)生均勻的亮度。因此，led制造商所提供經(jīng)“差異篩選”或匹配的LED，在某個特定電壓范圍內(nèi)其VF或其它參數(shù)都是匹配的。這些VF 差異通常為3.5~3.65V、3.65 ~3.8V ，以及 3.8~4.0V。
一般來說，LED的VF值是系統(tǒng)設(shè)計的重要變數(shù)。因為由普通電池供電的便攜產(chǎn)品如蜂窩電話所使用單一的鋰離子電池，其電壓范圍為2.7 至 4.2 V。如果將系統(tǒng)對電池工作電壓的要求設(shè)計為不低于3V，設(shè)計人員就可以直接使用低至3V且未經(jīng)穩(wěn)壓的電池電壓來驅(qū)動LED。
其它經(jīng)匹配的差異級別包括發(fā)光強度和色度。色度決定顯示的顏色，大多與執(zhí)行設(shè)計所使用的半導(dǎo)體工藝有關(guān)。電氣工作條件對色度的影響很小。對于發(fā)光強度而言，篩選工藝可測量在給定正向操作電流下的發(fā)光強度。例如，QTLP601C-EB具有兩種發(fā)光強度差異級別：I1 的8-16 mcd和I2 的13-26 mcd ，以及三種主要波長差異級別：W1 的 465-470 nm、W2的470-475 nm及W3的475-480 nm。所有差異級別都是通過5 mA正向電流測試下建立的。差異篩選工序會增添額外成本 。
使用led驅(qū)動IC優(yōu)化設(shè)計
目前，市面上已有能夠驅(qū)動多個LED的驅(qū)動IC，所提供的功能包括電壓提升以至驅(qū)動多個串聯(lián)LED以便與每列包含一個或多個LED的多列LED進行電流匹配。特定驅(qū)動IC可提供獨立于LED VF的精確電流匹配，使用這類IC可省去VF差異篩選的有關(guān)費用。另一項常用功能是亮度控制，有助于提供更多功能和改善電源管理。LED會消耗5-20 mA的電流。由于系統(tǒng)中有多個LED，故顯示照明部分的功耗占據(jù)系統(tǒng)總功耗的重要部分。因此，亮度控制是一項重要功能，會直接影響功耗。較低亮度意味著顯示背光照明的功耗較低。
多個LED的亮度匹配
將多個LED連接在一起使用時，正向電壓和電流均必須匹配，整個組件才能產(chǎn)生一致的亮度。實現(xiàn)恒定電流最簡單的方法，便是將經(jīng)過正向電壓篩選的LED串聯(lián)起來。篩選工作可由led供應(yīng)商進行，以享有若干成本優(yōu)勢，又或可在用戶的制造場所完成，但會減少篩選的產(chǎn)量和增加組裝成本。篩選過程能夠按照設(shè)計人員的匹配要求建立已匹配產(chǎn)品的差異等級。
成本考慮
手持設(shè)備顯示器的照明通常需要4、6或8個LED驅(qū)動；顯示器越大，所需LED的數(shù)量越多?？蓴y式手持設(shè)備如PDA便需使用較多的LED。隨著系統(tǒng)采用匹配LED的數(shù)量增加，有關(guān)成本也會因為所需的差異篩選工藝而相應(yīng)增加。在這情況下，驅(qū)動IC提供了良好的解決方案。驅(qū)動IC除能控制亮度外，還能全面地匹配亮度，因而可透過具成本效益的途徑提升系統(tǒng)性能。
最簡單的驅(qū)動設(shè)計：串聯(lián)
串聯(lián)LED能確保供應(yīng)至各個器件的電流一致。由于LED的VF通常在3.3V或以上，現(xiàn)今普遍的方法是將電壓提升至12V以上水平，并驅(qū)動串聯(lián)LED以獲得一致的亮度。這就是采用基于電感的DC/DC設(shè)計，而不是電荷泵，因為后者不能有效地將電壓提升至所需的電平。圖1所示為驅(qū)動4個串聯(lián)LED組件的典型驅(qū)動IC電路，它具有從LED到驅(qū)動電路的反饋功能和附加的調(diào)節(jié)電阻器，可以實現(xiàn)亮度調(diào)暗功能。
如果總體正向電壓VF為12V的4個LED與16V驅(qū)動電路一起使用，就必須使用具有升壓功能的簡單LED驅(qū)動電路，以便為每個LED提供充足的電壓，這驅(qū)動電路可將鋰離子電池的2.7至4.2 v電壓范圍提升至16至17 v，用來驅(qū)動LED。這是傳統(tǒng)的解決方案。由于經(jīng)差異篩選LED的VF值存在一個變化范圍，LED之間的壓差會隨之變化，有可能影響亮度的均勻性。
LED驅(qū)動IC選項
上面所述的亮度調(diào)暗是LED驅(qū)動IC的重要新增功能，可通過驅(qū)動電路為LED施加PWM調(diào)制脈沖，以獲得總功率的10~100%。此舉能節(jié)省功耗，同時也為最終產(chǎn)品提供用戶可調(diào)節(jié)的功能。如前所述，顯示器是損耗最多功率的子系統(tǒng)之一。例如，在16V電壓下電流為15~20 mA的白光LED，其功耗為240~320 mW。而LED驅(qū)動電
