多颗LED驱动方案的设计

由于LED工艺的不断改进和LED厂商的壮大和成熟，LED的应用领域越来越广，已从最初的单纯小尺寸LCD背光应用发展到现在的仪器仪表指示灯、照明灯、矿灯、路灯、汽车灯、大屏幕广告和LCD TV。随着市场的需求和发展，LED的应用领域将会渗透到各个行业中。

照明和提供光源的LED应用通常需要大电流才能提供足够的亮度，因此需要很多数量的LED。传统上有两种组合方案：LED串联方案和LED并联方案。

LED串联方案中的LED电流一致，控制简单，但由于要求很高的输出电压，所以必须将输出电压升高。升压方式通常采用电感式升压电路，将低输入电压通过开关电源转换成高输出电压。这种方式由于存在开关噪声、功率电感和EMI，设计难度较大。

并联LED采用电荷泵驱动，比串联方案简单，EMI也比较容易控制。但LED数目较多，需要多颗通道的LED驱动，而现有芯片最多支持6个通道，所以要求采用多颗芯片，这样将导致电流一致性变差、成本增加。

考虑到以上两种方案的优缺点，串并联方案通常是更好的选择。Sipex公司的SP7615/6系列正是基于这种应用而开发的芯片，它不是传统的电感式升压芯片，也不是基于电容式的电荷泵升压芯片，而是线性降压灌电流型的恒流源芯片。

SP7616是工作电压为4.5V~30V的4通道恒流线性的LED驱动器，每通道支持最大60mA电流，内置均流匹配电路使每通道之间的电流差异小于1.5%。在如图1a所示的SP7616的典型应用电路中，如果VCC>(N×Vf+VDROP)，则流过4个通道LED的电流都是恒流且匹配的。其中，RSET被用来设定每一通道最大电流，RSET=1.0V×950/IOUT；N是每串的LED数目，由于输入电压最高支持到30V，所以每串的LED数量最大支持到29/Vf颗；Vf是电流流过LED的导通压降；1.0V是ISET脚对地的电平；950是电流的放大倍数，即流过LED串的电流是流过RSET的电流的950倍；VDROP是芯片本身的截止电压，也指LED的阴极到地的电压，它与通过LED的电流有密切关系，设计人员可根据图2来查电流对应的VDROP。