作為固態光源的發光二極管（LED）的大量涌現，使白熾燈日益落寞。在過去幾年中，LED技術已經有了極大進步，在散熱、封裝和工藝技術方面的進步使得LED有了更高的亮度、更高的效率、更長的壽命和更低的成本。

然而，在能量轉換效率、熱量管理和生產成本方面，LED仍然有進一步提升的空間。例如，LED效率就已經獲得了極大的提高。LED的眾多改進源自現在能在芯片內更好地產生光，以及有更好的方法從芯片及其封裝中獲得光源。同樣地，20mA白光LED的售價已經大幅降低，這種LED剛推出時，批購報價為1美元。而目前有可能以不到30美分的批購價買到20mA的白光LED。

LED照明應用需求分析

當然，所有這些進步不僅促進了LED在不同應用中作為照明光源的使用，同時也刺激了對LED驅動器IC的需求。要了解設計和制造LED驅動器IC面臨哪些障礙，就必須了解白光LED要發光需要哪些條件。白光LED必須用一個恒定電流源驅動，這樣白色光點才不會變化（也就是亮度必須一致）。另外，既然白光LED是一個二極管，那么就必須克服它內部的正向壓降（Vf）。Vf隨著白光LED電流值的不同而不同，也會隨著溫度的變化而變化。一般情況下，在整個工作溫度范圍內，20mA白光LED的Vf在2.5V至3.9V的范圍內變化。大多數應用都使用多個白光LED，而且還可能將這些LED配置成并聯、串聯或串并聯混合形式。這意味著白光LED驅動器IC必須能夠為特定配置的多個LED提供足夠的電流和電壓，而且這種IC所采用的電壓轉換拓撲必須同時滿足輸入電壓范圍和輸出電壓與電流的要求。

LED的常見應用包括汽車和飛機儀表盤的顯示和指示、交通信號燈、手機、平板顯示器背光源、礦工燈、建筑和露天大型體育場照明等，而目前和未來幾年內，LED市場增長的最大驅動力來自平板顯示器的背光照明需求。這些顯示器采用LCD屏，用于電視機、導航系統、便攜式媒體播放器、數字廣告牌和計算機監視器。不過，采用LED面臨熱量管理的技術挑戰。盡管LED不像其它光源那樣輻射那么多熱量，但是根據輸出功率的不同，一些LED也許需要合適的散熱器，這樣光輸出才不會減少，壽命也不會縮短。例如，光輸出為25lm的高亮度LED一般所消耗的功率超過1W。這意味著白光LED驅動器IC必須以高效率進行轉換，這樣它才能不成為熱問題的主要成因。另外，在很多情況下都存在空間受限問題，LED驅動解決方案必須占板面積小，而且外形尺寸小。

以手機為例，今天大多數手機都有內置數碼相機，能夠拍攝高分辨率照片和視頻。相機性能的提高也導致對大功率白色光源的需求，相機在室內或在昏暗環境中需要使用這樣的光源，白光LED已經成為相機手機的主要光源。因為白光LED擁有多種現代手機設計師所希望的特點：尺寸小、高光輸出，能夠提供“閃光”和對“視頻”對象連續照明。目前已經專門為集成式相機照明開發了高輸出功率LED。

便攜式產品照明解決方案

盡管用大功率LED產生可見光很簡單，但是如果不對已有設計進行改進，要形成高性能電源和電流控制解決方案卻非常困難的。凌力爾特公司的LTC3454是一種新產品，專門用于在大電流相機照明應用中提高電源轉換效率和準確度，并優化對LED電流的控制。

圖：基于LTC3783的大功率PWM LED驅動電路

LTC3454是一種同步降壓-升壓型DC/DC轉換器，為用單節鋰離子電池輸入以高達1A的電流驅動單個大功率LED而優化。該器件視VIN與LED正向電壓之間關系的不同，自動在同步降壓、同步升壓和4開關降壓-升壓模式之間轉換。在整個可用鋰離子電池電壓范圍內（2.7~4.2V）可實現高于90%的PLED/PIN效率。

幾乎所有由電池供電的便攜式產品都采用彩色有源矩陣LCD來顯示用戶所需的信息和數據。不過，制造商卻面臨著一種挑戰，即需要確保用戶在任何環境中都能從這樣的顯示器上看到信息。為了實現這個目標，制造商必須提供背光照明強度合適的彩色LCD。這種背光照明一般是由白光LED提供的。因而，產生緊湊、高效率和低噪聲的LED供電解決方案需求。

凌力爾特公司目前已經提供了大量白光LED驅動器IC解決方案。這些解決方案或者使用低噪聲無電感器DC/DC轉換器（更為常見的叫法是電荷泵），或者使用DC/DC轉換器，這兩種轉換器的主要差別是是否需要電感器（磁性元件）。無電感器DC/DC轉換器非常適用于空間受限應用，在這種應用中，必須提供低至中等大小的負載電流。此外，這種轉換器采用小型封裝，需要非常少的外部組件，通常僅需要3個陶瓷電容器。大多數升壓型DC/DC轉換器都進行了專門設計，以便為白光LED背光照明提供高效率和恒電流驅動。

LTC3208是一種無電感器、大電流、軟件可配置的多顯示屏LED控制器，可以驅動17個LED。該器件含有一個1A的高效率、低噪聲電荷泵，為主、副、RGB、相機和輔助LED顯示屏供電。LTC3208具有高達95%的效率和I2C串行接口，給用戶帶來的益處有更長的電池壽命、簡單的2線微控制器接口等。LT3486是一種雙通道、1.3A白光LED升壓型轉換器，具有寬調光范圍，專門為用單節鋰離子電池以恒定電流驅動多達16個LED（每個轉換器驅動8個串聯的LED）而設計。

高亮度LED驅動解決方案

高端