无论将其用做指示器还是用来照明，led的效率、可靠性和成本都是难超越的。白色led用作照明光源就像它用lcd背景光源一样，正在迅速普及，但是由于其正向电压一般为3~5v，用一节电池驱动白色led显然存在种种困难。本设计利用单栅施密特倒相器，例如texas instruments 公司(www.ti.com)的sn74auc1g14或者fairchild 公司(www.fairchildsemi.com)的nc7sp14 的超低工作电压性能(图1)。当首先加上电池电源时，肖特基二极管d1导通，大家熟悉的施密特触发器非稳态多频振荡器开始振荡，振荡频率取决于定时元件c2和r1。当ic1的输出变为高电位时，晶体管q1导通，电感器l1中的电流开始逐渐增大。 电感器电流的最大电平，即峰值电平为il(peak)=(vbatt-vce(sat))×ton/l1，式中vbatt为所加的电池电压，vce(sat)为q1的饱和电压，而ton为施密特触发器输出高电平脉冲的持续时间。如果q1的饱和电压譬如说低于50 mv，则可以忽略vce(sat)并将公式简化为il(peak)=vbatt×ton/l1。

     在ton结束时，倒相器输出变为低电位，q1截止，电感器l1两端的电压极性反转。由此产生的"逆转"电压立即使q1的集电极电压升高到超过vbatt，并使串联的led和d2正向偏置。这一动作使led因有等于il(peak)的最大正向电流流过而发光，并将ic1的供电电压vboot升高到比vbatt还大的一个二极管压降。此时d1是反向偏置的，而且反向偏置的时间与电路保持振荡的时间相同。由此产生的ic1的"自举"电源电压确保非稳态多频振荡器即使在vbatt降低到很低电平时仍能够继续工作。c2的电容值和r1的阻值应选择得能产生几微秒的时间常数，从而允许电感器l1的电感值很小。例如，一个参数值分别为c2=68 pf，r1=39 kω和l1=47μh的测试电路在vbatt=1v时产生约为150 khz的工作频率。由此得到的ton=3μs这一参数值可导致约为65 ma的峰值电感器电流，并使白色led产生极高的亮度。即使vbatt小至500 mv，相应的33 ma峰值电流仍可产生足够的led发光强度。

     为了在最低电源电压下维持高峰值电流，并因而产生足够的led亮度，电感值应该尽可能小些。然而，l1也不能太小，否则峰值电流在vbatt为最大值时就可能超过led的额定最大电流。切记电感器应该有足够大的额定电感值，以保证其在最大峰值电流值时不会饱和。开关晶体管q1应该具有很低的饱和电压，以便将损耗降到最低并产生尽可能最高的峰值电流。增加d3和c4两个元件，能使电路产生一个辅助电源电压vaux，供用来驱动低功耗电路，而不会对led的亮度产生不利影响。在电池电压为1v时，该测试电路能使白色led产生良好的发光强度，并可向辅助负载输出4.7v电压和几乎1.5 ma的电流。即使在vbatt=500 mv时，该测试电路也可为10kω负载提供340 μa的电流，并维持足够大的led亮度。要注意的是，ic1无法从辅助电路获得供电，因为vaux很容易超过所建议的两类器件的最大额定电压。

     最小启动电压主要取决于用做d1的器件。采用高质量肖特基二极管的种种测试表明，最小加电电压只有800mv。你只要用pnp晶体管q2替代d1，就可进一步降低最小启动电压电平(图1b)。这种改进使得测试电路在室温下仅需650 mv就可以启动。但要注意的是，q2的集电极-基极结在静态条件下变成正向偏置，从而造成其基极偏置电阻浪费电能。该电路尽管非常简单，但却能使高亮度led产生引人入胜的效果。lumileds公司(www.lumileds.com)生产的luxeon系列led能使该电路显示出其威力。在将l1降低到10μh和vbatt=1v的条件下，该电路能在luxeon lxhl-pw01白色led中产生了220 ma的峰值电流，从而产生耀眼的光强度。

    图1 这一电路利用超低电池电压，可使白色led产生耀眼的强度 (a)。经过一项改进之后，该电路可以使用更低的电池电压 (b)。