1前言

近几年，业界开始大量采用led替代ccfl和el作为lcd的背光(背景光照明的简称)，与ccfl、el相比．led具有如下优点：1)可使lcd色彩更逼真，采用led背光町提供130％的ntsc色阶，而ccfl仅为70％。色阶的扩充使lcd影像色度更饱和、更逼真；可使lcd厚度更薄，在18英寸lcd模块中，led背光厚度为4mm～6mm，ccfl为8mm～12nm；3)寿命长，可达5万小时；4）符合环保要求，led不含汞，5）与el背光相比，led背光不会产生于扰。因此，led背光广泛用于pc、tv、汽车音响、手机、通信设备、个人数字助理(pda)和手表等领域，它已成为lcd背光市场的主导产品，2002年led的市场需求量占背光市场总需求量的60％左右，目前，有绿、红、蓝和白色led作为lcd的背光，由于价格因素，绿色led居主流，约占led背光产品的80％，它们的额定电流为2ma～20ma，亮度为600mcd。由于白色led的成本较高，目前主要用于彩屏手机和彩屏pda的背光以及汽车仪表的照明。

2 白色led的发光机理及特性

2．1 发光机理

单芯片白色led是一种含ingan活性层的can发光二极管，它主要有两种发光机理：一种是结合蓝色led和黄磷，通过蓝光和磷发射的黄光的混合产生白光；另一种是通过紫外光led和红、蓝、绿磷的组合产生白光。

2．2 特性

白色led的主要特性有：正向压降为3．5 v；发光效率大于20lm／w，优于白炽灯泡，次于荧光灯(601m／w～100lm／w)，2004年，发光效率可提高到60lm／w，接近荧光灯水平，从而可大量用于照明市场；光通量为231m；封装尺寸小。nichia公司于2003年推出smd型白色led，型号为nscw215，它是一种侧视smd型白色led，高度为0．8/1mm，电流为20ma时，亮度达600mcd。toyoda gosei公司推出smd型白色led，尺寸为3．2 mm×2．8 mm，型号为tg white，电流为20ma时，亮度达100mcd，发光效率为4．5 lm／w～5 lmw。citizen公司采用nichia公司的白色led裸片开发出迄今为止世界上最小的白色led，其厚度为0．55 mm。nichia公司的非smd型白色led的尺寸为11．2mm(宽)×7．2mm(长)×6mm(高)，寿命长，达5万小时以上。白色led在照明市场上的应用前景诱人，为此，世界各国led厂商加紧开发大功率白色led，如nichia公司开发出大功率ingan led，功率达1 w～2 w，是现有led的10倍。美国加州大学固态发光及显示中心计划在2007年前开发出发光效率为200lm／w的白色led。

3 白色led驱动电路

目前，白色led主要用于彩屏手机和彩屏pda，一个彩屏lcd的均匀背光需要3个～4个或更多的白色led，智能手机可能需要6个或更多的白色led。由于白色led需求的增多。有力地推动了白色led驱动器市场的增长。据linear公司电源事业部产品营销经理tony armstrong估计："2003年手机出货量将超过4亿部。其中至少有60％～70％是彩屏手机，此外。还将有1 000部彩屏pda，市场将有几亿块白色led驱动器的需求"，由于白色led的正向压降为3．5 v，当单节锂电池相近，因此，需要一个升压转换器来解决白色led的正向电压问题。目前，升压有两种解决方案：一是电荷泵方式(开关电容器)，其优点是占用面积小，但效率低，国家半导体公司推出的白色led驱动器采用这种开关电容，该公司认为，如果采用升压转换器，当驱动器处于断电状态时就会有漏电流；二是电感开关升压方式，其优点是效率高，但占用面积大。目前，大多数白色led驱动器厂商都采用电感开关升压方式，如catalyst公司的cat32型白色led驱动器，它工作在1．2mhz的固定频率上，它可增强低电压电池的电压，并自动调整驱动电流，最多可支持4个串联在一起的白色led。该公司正在开发比cat32更先进的白色led驱动器，它可通过mpu对电流进行控制，并集成了无源元件，从而节约了成本。linear公司推出片上集成肖特基二极管的白色led驱动器，这样，驱动电路只需两个外部电容器、一个电阻器和一个电感器。而一般白色led驱动器是集成mosfet。

白色led驱动电路由白色led驱动器和外围电路(包含晶体管、二极管、电感器、电容器和电阻器等)组成。驱动白色led需要一个恒流源，电流一般为15ma～20ma。led的亮度依赖于其正向电流，所以多个白色led串联使用，可保证流过每个白色led的电流都相同。正向编置的4个串联白色led需14v电压，该电压通过升压稳压器来提升单节锂电池(2．7v～4．2v)故称工作电压来获得。图1给出一种单节锂电池(2．7v～4．2v)供电的高效率白色led驱动电路。图1中的sp6682是一块标准的稳压充电泵电路。它含有一个内部500khz振荡器，用以正常驱动充电泵电容器?使输人电压提高一倍。图1中的电路不采用电荷泵电容器，而将振荡器的输出加到引脚7上．并驱动q1的导通和截止。ql、l1、d1和c1构成一个升压稳压器，使c1两端的电压升高。当该电压超过4个