白光led为电流驱动器件，其光输出强度由流过led的电流决定。图1是由电压源和限流电阻构成的一种简单偏置电路，流过白光led的电流由下式确定。
式中，rlim为限流电阻，在图1中rlim分别为r1，r2，r3。
图1 led偏置电路
这种方式的成本较低，但要求led参数要一致。图2、图3为25℃时白光led的正向电压（典型值）与导通电流的关系曲线。从电流指标可以看出：gaasp-led的正向电压uf可以上升到2.7v（高出典型值40％）；白光ingan -led的正向电压uf可以上升到4.2v（高出典型值10％）。如果系统中需要多个白光led，如移动电话显示器背光需要采用8个白光led，按照图2-35的设计方案将需要多个限流电阻，将占用较大的线路板面积。
图2 led偏置电路
图3 典型ingan的正向电压与正向电流的对应关系
如果将ucc增大到uf的10倍以上则可以减少受uf变化的影响，但耗电较大，不符合电池供电电子设各的需求。对于采用单节锂离子电池供电的电子设备，锂离子电池电压的变化范围为3～4.2v。如果白光led的偏置电路只是简单地由锂离子电池和限流电阻组成，则输出亮度将会产生明显的变化。合理的方案应该是采用电流偏置电路。
（1）电流偏置电路
电流偏置电路实际上是用1个电流源为白光led提供偏置。如果电流源具有足够的动态范围，则这种偏置方式将不受uf变化的影响。图4为电流偏置方案的原理框图。该电路将图1中的限流电阻用电流源替代了。led的光输出强度与电源和正向电压无关，只要有足够的电源电压为电流源和led提供偏置即可。图4中的vt1为使能控制开关。
图4 用电流源为led提供偏置
max1916为专用白光led驱动ic，max1916提供了一种先进的白光led电流偏置电路。max1916在微型50723封装内集成了3组电流源，流过rset的电流镜像到了3个输出端，如图5所示。电路中的几个相同的mosfet具有相同的栅源电源，因此它们的沟道电流相同，电流的大小由镜电流iset决定。max1916的电流最大失配度为±5％，“镜像系数”为200：1（200a／a）。也就是说，当iset为50μa时，每个输出端的电流为10（1±0.05）ma（最大）。set端由内部偏置在1.25v。iset由下式决定。
每路电流之间的偏差为±5％。输出端的饱和电压为
图5 max1916内镜像电流电路
式中，uout（sat）为输出端饱和电压。
max1916的漏源电阻在整个温度范围内保证不高于50ω，一个工作电流为2ma的gaasp-led保证正常工作所需要的最低电压是uf＋100mb，2.71v的输入电压能够将gaasp-led工作电压维持到2.7v。为了获得更低的压差和更高的输出电流，可以将max1916的三路输出并联构成“镜像系数”为600a／a的电流源。max1916输出并联电路如图6所示，并联后的漏源电阻为50／3＝16.67ω（最大值）。这种连接方式允许单个白光led在3v供电时电流达到20ma以上，以满足目前便携式移动电话等产品对背光源的要求。用于设置端电流的电压源可以由带载能力较强的主电源单独提供，如在移动电话中，uset可以由射频（re）电路的低噪声＋2.8v电源提供。如果直接由单节锂离子电池供电，则max1916适用于驱动正向电压较低的gaasp-led，而对于正向电压较高的白光ingan -led则需采用其他驱动方案。因为由锂离子电池供电时，随着电池的放电，输入电压可能无法满足白光led所要求的偏置电压。
图6 maxl916输出并联电路
（2）电荷泵升压变换器驱动白光led的解决方案
对于正向电压在3.5～4.2v（在20ma条件下）的白光led通常需要升压变换器，可以用电荷泵（如max682～max*）与max1916共同构成这种白光led的驱动电路，如图7所示。max682～max*能够将2.7v的输入电压转换为5.05v输出，输出电流能够分别达到250ma、100ma、50ma。利用max*的关断控制引脚或max1916的使能控制引脚可以关闭白光led。在图7电路中，max*在关断模式下的电源电流降至22μa；当rest＝43kω时，白光led电流为22ma。
图7 采用电荷泵升压电路控制3只led
利用电荷泵构成的白光led电流控制电路如图8所示，反馈调节电压的典型值为1.235v，ipk＝1.235／rsense，式中的ipk为峰值电流。选用24ω的检流电阻能够为白光led提供50ma的电流。电荷泵工作时，输出电压上升至白光led的开启电压，此时白光led开始导通。白光led的典型正向电压为3.5（1±0.1）v，加上反馈调节电压后，max17595输出端提供的偏置电压为4.735v。该电路输出电压的纹波在40mv以内，不会导致白光led的输出产生明显变化，通常人眼觉察不到。另外，图8的电路在关断状态下的输入与输出之间没直流通路。
图8 由电荷泵构成的白光led电流控制电路
（3）基于电感变换器驱动白光led的解决方案
对于有更高功率要求的应用场合，可采用基于电感的max1848驱动器，max1848的外部电路只需要极少的元件，输出功率为800mw时其转换效率达88％。max1848将升压变换器与电流控制电路集成在6引脚sot23封装内，它利用电流检测驱动3组白光led，每组led包括3个串联连接的白光led，如图9所示。maxl848的输入电压范围为2.6～5.5v。max1848利用电压反馈调节流过白光led的电流，较小的检流电阻（5ω）有利于节省功耗、保持较高的转换效率。在max1848的典型应用电路中的器件参数为：l1＝33μh，ccomp＝150nf，cout＝1.0μf，rsense＝5ω。白光led电流由控制电压确定：iout＝uctrl／（18.1133×rsense）。
图9 max1848的应用电路
白光led的亮度可以通过ctrl引脚的dac调节或电位器分压电路调节，电压控制范围为＋250mv～＋5.5v，将控制引脚接地可实现关断。
（4）max1984驱动白色led电路
max1984器件的主要特点有：采用了转换效率高于95％的升压式同步整流dc／dc变换器，并且无须外部肖特基二极管，工作频率为1mhz，可减小外部电感及电容的尺寸；驱动器的总的效率高达90％；max1984可驱动8个白光led，其电流不匹配的最大值为8％；可设定最大白光led电流；有三种方式可调节白光led的亮度；可选择某些白光led亮、某些不亮；该电路在关闭状态时耗电0.1a（典型值）；有独特的0.5ma测试模式；内部有过压保护：工作电压范围为2.7～5.5v；有低压锁存功能（2.4v）；20引脚小尺寸4mm×4mm的qfn封装；工作温度为－40～＋85℃。
max1984的典型应用电路如图10所示。电路的有关参数的计算及组件的选择如下。
图10 max1984的典型应用电路
①亮度调节。白色led的发光亮度能通过seti端的电流选择来调节（通过led的电流从15％～100％变化）。有三种调节模式：pwm模式、模拟电压模式及2位或3位并行控制模式。
最大白光led电流（iled（fs））由seti端来设定：seti端接in端，ioed（ps）=18ma；seti端接gnd端，是白光led电流为0.5ma的检测模式；seti端接一个电阻rsetl时，iled（fs）与rseti的关系为
式中，k＝3851，uref＝1.25v。
将mode端及bitc端接in端，bitb端悬空时，pwm信号由bitb输入。白光led的电流iled，由下式决定。
式中，iled（fs）是由set1端设定的电流值；d是pwm信号的占空比。
白光led的平均电压是通过内部的一个rc滤波器获得的，其时间常数为0.1ms，它适用于pwm频率为10khz～2mhz的场合。若采用更低的频率，则需要在bitb端外接一个电容cext到地，以增加其时间常数。pwm的占空比调节范围为⒛％～100％。在pwm模式时，当d<5％，并且bitc接低电平时，它进入关闭模式。
将mode端、bita端及bitc端连接到in端时，直流控制电压从bitb端输入，其电压范围为140～0.938mv。
在3位并行控制模式下，mode端接gnd端；在2位并行控制模式下，mode端接in端，bitc端接地。
②关闭状态控制。在不同的亮度控制模式下，其关闭控制方式也不同：在pwm控制模式下，若bita端输入的占空比小于5％（典型值），器件被关闭；在模拟电压控制模式下，在bita端及bitb端都是低电平时，器件被关闭；在并行控制模式下，bita端、bitb端、bitc端都是低电平时，器件被关闭。
③有关组件参数的选择。
电感器。由于振荡器工作频率达1mhz，所以可采用低剖面高度的贴片式电感器，电感 器的值为10μh。所采用的电感器的饱和电流应大于内部开关的限制电流（0.65a），磁 性材料要满是1mhz的频率要求。采用有屏蔽的电感器可减少emi的影响。
输出电容器。输出电容器用于稳定电路及减小输出纹波电压，该电路的输出电容的值 为4.7μf（或采用两个2.2μf电容并联），采用贴片式陶瓷电容器不仅温度稳定性好， 并且其等效串联电阻（esr）小，有较小的纹波电压及更好的效率。额定电压取10v。
输入电容器。输入电容器可减少电源端的峰值电流值及减少噪声输入，一般输入电容 的容量与输出电容的容量相等，或者小于输出电容。此电容器尽量接近in端（小于5mm）。若输入电容器不是采用的贴片式多层陶瓷电容器，则需要另加一个0.1μf的 陶瓷电容以滤掉高频噪声。 来源:小芬
