探讨选择白光LED闪灯驱动器的方法

作者：时间：2013-09-18来源：网络收藏

ackground-color: rgb(255, 255, 255); ">效率已经是手机设计的老议题了，只要系统的效率愈高，用户可用的通话时间便愈长。电感式升压技术可促使驱动器能在宽阔的输入电压和输出电流范围下发挥出最高的效率。相反地，开关电容器部件只局限于数个固定的量化增益(2x、1.5x、1x 通路模式)，以致在相同的输入范围下，其所能达到的平均转换器效率比电感式升压的较低。当评估一个LED驱动器时，效率的意义会有点不同。

转换器效率或是LED驱动效率?

当面对闪灯LED驱动器时，必须先考虑某些效率上的损耗才能计算出解决方案的真正效率。为了获得一个受管制的闪灯或手电筒/短片拍摄灯光LED电流，升压转换器必须采用一个电流汲入/源(current sink/source)或一个严格控制的参考电压，再连同一个电阻器去设立负载电流。然而，这两种不同的方法都各有优点和缺点，必须注意由这两个方法所带来的功率损耗，都不会包括在升压转换器的效率计算中。然而，整体解决方案或LED的效率则把这些功率损耗考虑在内。

算式1和算式2

首先要注意的是，即使是两个不同的转换器均可拥有绝对相同的转换器效率，而它们的LED驱动效率也只有5%～10%的差别。换言之，假如两个转换器的效率相等，只要某方由电流调整元素所引致的损耗较低，就是较有效率的转换器。

LED驱动效率或发光效率?

可是，单单LED驱动效率并不能全面反映出整体的性能表现。例如假设面前有两个不同的闪灯LED驱动器和两个不同的闪灯LED。第一个驱动器的转换器效率为 85%，以及在1A电流下的LED电压为4V，而另一个的转换器效率和LED电压(同样在1A下)则分别为80%和3V。在一个给定的电流下，两个LED 所产生的光输出量相同而且同时拥有350mV的回馈电压。利用算式1并引用最差情况的输入电压或3.2V作计算，第一个驱动器从电池取用1.6A的电流，而第二个驱动器则只从电池取用1.3A的电流。撇开第一个闪灯驱动器拥有较高的效率，它需要取用多300mA的电流才能产生出跟第二个闪灯驱动器一样的光输出量。这个例子突显了LED发光效率的影响。在产生光效率方面，例子2中的LED比起例子1中的高33%。

当闪灯LED驱动器正以连续影片拍摄或手电筒照明模式操作时，由于操作的时间可能比较长，因此转换器的效率便显得很重要，可是在一般的闪灯条件下，由于操作的时间只是瞬间，因此转换器效率的重要性便降低。相反地，这里比较关注的效率，是能否在一个给定的输入功率下给予闪灯驱动器更大的输出功率以产生亮度更强的闪光。高光效闪灯LED配合高效的闪灯驱动器可尽量减少从电池取用的闪灯电流，以便手机设计人员能更灵活地为系统的其他部份进行电源管理。

光输出的优化

LED 闪灯驱动器的光输出优化牵涉两个主要因素(假如包括成本便是三个)：手机图像处理器要求的光照度，以及有多少的功率可以用来作照明?就一个给定的输入功率预算而言，有三个途径可提高闪灯的亮度以帮助设计人员达到所需的照明要求，这就是LED的选择、LED电流驱动和LED配置，它们在闪灯LED驱动器优化上均扮演举足轻重的角色。

选择LED

如上述所提及的第一个优化元素，就是要选择一个具有高发光效率的LED。一个具备较高光效的LED可在一个给定的功率下放射出更大的光通量(流明)。在一个给定的电流下，发光效率等如LED光通量除以LED驱动电流与顺向电压的乘积。光通量曲线可以在大部份的LED制造商所提供的规格表中找到1。

当选择LED时，手机设计人员不要只单单考虑LED的光学性能，而必须同时考虑LED的尺寸和成本，以及务求将LED光照度提升到最高的镜片复杂度。