80mA 四通道电荷泵白光 LED 驱动器
XLSEMI XL8002 80V 1A高效降压PWM LED常电流驱动器说明书
80V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL8002FeaturesOperation Voltage DC 12V~80V. 0.1V current sense voltage reference. Directly drive 1~18 Series 1W/3W LED. Excellent line and load regulation.Internal Optimize Power HV-MOSFET. Built in Thermal Shutdown Function. Built in Current Limiting Function.Built in Soft-Start Circuit.Available in TO263-5L package. Up to 98% efficiency. ApplicationsLED Lighting & LED LAMP General purpose LED lightingGeneral DescriptionThe XL8002 is a monolithic high voltage switching regulator with PFM that is specifically designed to operate from a 12V~80V DC power supply.The XL8002 is a high efficiency LED driver switching regulator. The LED string is driven at DC constant current rather than constant voltage, thus providing constant light output and enhanced reliability.Figure1. Package Type of XL800280V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL800280V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL8002Figure4. XL8002 Typical Application80V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL8002Figure5. Efficiency VS Output N*1W LEDFigure6. Output ILED Load Regulation VS Output N*1W LED80V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL800280V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL800280V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL8002 Figure7. XL8002 System Application at VIN=60V~80V Schematic Figure8. XL8002 System Application at VIN=60V~80V Efficiency Curve80V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL8002 Figure9. XL8002 System Application at VIN=36V~60V Schematic80V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL8002Figure10. XL8002 System Application at VIN=36V~60V Efficiency Curve Table2: Figure9 Input VIN=36V/48V system parameters table:80V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL8002Figure11. XL8002 System Application at VIN=12V~36V SchematicFigure12. XL8002 System Application at VIN=12V~36V Efficiency CurveTable3: Figure11 Input VIN=12V/24V system parameters table:VIN=12V VIN=24VFOSC Pout Efficiency FOSC Pout Efficiency1.01W 82.3%1.96W 90.8%2.91W 94.1%47.25K 3.80W 95.5%42.17K 4.70W 96.6%31.13K 5.61W 97.2%80V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL8002 Figure13. XL8002 System Application at VIN=60V~80V Schematic Figure14. XL8002 System Application at VIN=60V~80V Efficiency Curve80V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL800280V 1A High Efficiency Buck PFM LED Constant Current Driver XL8002。
LED 和电荷泵
装饰光光和相机闪光、装饰背光、驱动器器—用于LCD背光先进电荷泵LED驱动安森美半导体低压电源管理部技术专家组资深成员Michael Bairanzade第3章预览照相手机和数码相机的传感器分辨率的改良进程十分迅速。
像素越小，就需要更多的照明来产生更好更清晰的照片。
在这一章中，我们将谈及下一代超纤薄的超级电容(superCAP) LED驱动器，它可以代替氙气闪光灯，成为新的闪光灯。
的LED驱动相机闪光灯的第3章：驱动相机闪光灯的电池保护护特别的电池保•特别的电池保因为便携式设备(特别是手机)的尺寸和重量都有限，所以电池无法提供无限大的电流：内阻抗会限制电池工作时可以输出的最大电流。
此外，电池放电也会限制电流的大小：便携式系统的总体功能受限于负载所吸收的电能。
因此，照相闪光灯所使用的电流不能超过电池组厂商所指定的最大额定电流。
另外，因为几个外围器件也要使用同一块电池，所以闪光灯也必须避免引起电池过载造成电源电压低于MCU或其他关键外围设备能正常工作的最低电压。
特别是在通信过程中，GSM系统的RF功率放大器可能会使用高达2 A的电流，假如电池不够电流供应，通信可会中断。
所以，闪光灯系统应该将工作期间的输入电流限制在峰值1 A、平均值600 mA。
中等功率率•中等功功率闪光灯的大小要配合光传感器的尺寸、镜头的孔径以及相机和物体之间的距离。
如果考虑标准的200万像素摄像头，镜头的F值是5.6，距离最大是1.5米，那么中等功率的闪光灯就足够了。
同样，LED的电流相对较小，脉冲电流在400 mA到800 mA就足够了。
一般来说，单个功率LED可以吸收这样的功率，而且所有的功能(闪光灯、电筒/视频、背光)都可以集成在这块LED驱动芯片中。
图1：具有背光功能的高端中等功率闪光灯(参考NCP5608)NCP5608有4个引脚具备单引脚输出100 mA电流能力，它可以驱动单个LED，如图1所示，或者驱动4个并联的LED，这在系统层次上提供了更多的灵活性。
基于电荷泵的高效白光基于电荷泵的高效白光LED驱动电路设计.pdf电路设计
! !"#$%&’()* +(,-./!-34
" 1 2
其中 "#$ 为基准源 $ 比较器 $ 偏置等电路的静态 电流 % 约为 266!7 &"#, 为电荷泵功率管开启关断的 栅电容的充放电电流 % 约为 839 %-34 为 34 功率管的 栅电容 ’ 从上面分析可以看出 2:;< 模式下的 "# 大 于 2< 模式 ( 从 "2 # 式可以得到 %在一定的 =>? 电流 和 在 相 同 输 入 电 压 下 %2< 模 式 的 输 出 效 率 高 于
引 言
越来越多的手机采用白光 !"# 作 为 彩 屏 背 光 光源 $ 再加上照相手机内建闪光灯比例的逐渐增加 $ 使得白光 !"# 驱动 $% 市场快速成长 % 白光 !"# 驱 动器分为电感型和电荷泵型 % 电荷泵驱动器以其静 态电流小 & 芯片面积小 & 无 "&$ 噪声等优点 $ 广泛的 应用于各种便携式设备中 % 为了提高输出效率 $电荷 泵 驱 动 器 通 常 都 采 用 可 以 在 ’( 和 ’)*( 模 式 之 间 转换的自适应设计 % 在这类驱动器中 $’( 和 ’)*( 模 式转换点的选择严重影响着驱动器的输出效率 % 本文分析了电荷泵驱动器的输出效率 $ 设计了 一 种 可 以 根 据 负 载 自 动 调 整 工 作 模 式 的 白 光 !"# 驱动器 % 与传统固定电压点转换工作模式的设计相 比 $ 大大提高了输出效率 %
2:;< 模式 ( 便携式设备的 =4 离子电池在 I6" 寿命
时间内 % 其电压基本上都处于这个范围内 % 极大地浪 费了能量 (
各种LED驱动芯片
意法半导体(ST)推出一款驱动电流高达80mA的24在一个7x7mm的TQFP48封装内，新产品效能相当于三个普通的8路输出驱动器。
STP24DP05内置SPI端口提供精确的控制诊断功能。
ST公司的STP24DP05是带输出误差检测的24位移位寄存器恒流LED驱动器,包含有8x3位串进并出的移位寄存器,输出级有24个可调整的电流源,提供5-80mA恒定电流来驱动LED.电源电压可低到3V,输出电压可高达20V,主要应用在LCD屏显示器.本文介绍了STP24DP05的主要特性, 方框图和典型应用电路图.STP24DP05 24-bit constant current LED sink driver with output error detectionThe STP24DP05 is a monolithic, low voltage, low current power 24-bit shift register designed for LED pan EL displays. The device contains a 8 x 3-bit serial-in, parallel-out shift register that feeds a 8 x 3-bit D-type storage register. In the output stage, twenty-four regulated current sources were designed to provide 5-80 mA constant current to drive the LEDs.The 8x3 shift registers data flow sequence order can be managed with two dedicated pins. The STP24DP05 has a dedicated pin to activate the outputs with a sequential delay, that will prevent inrush current during outputs turn-ON.The device detection circuit checks 3 different conditions that can occur on the output line: short to GND, short to VO or open line.The data detection results are loaded in the shift registers and shifted out via the serial line output. The detection functionality is activated with a dedicated pin or as alternative, through a logic sequence that allows the user to enter or exit from detection mode.Through three external resistors, users can adjust the output current for each 8-channel group, controlling in this way the light intensity of LEDs. The STP24DP05 guarantees a 20 V output driving capability, allowing users to connect more LEDs in series.The high clock frequency, 25 MHz, makes the device suitable for high data rate transmission.The 3.3 V of voltage supply is useful for applications that interface any micro from 3.3 V.主要特性:■Low voltage power supply down to 3 V■8 x 3 constant current output channels■Adjustable output current through external resistors■Short and open output error detection■Serial data IN/Parallel data OUT■Shift register data flow registers control■Accepts 3.3 V and 5 V micro driver■Output current: 5-80 mA■25 MHz clock frequency■High thermal efficiency packageM3354/LM2792电荷泵驱动白光LED的电路发布商:NS 2007年12月13日美国国家半导体公司开发了许多用来驱动白光LED的解决方案，其中包括交换式电容变换器方案和采用电感器的交换式稳压器方案。
士兰微 SD7880 说明书：具有 PWM 线性调光功能的单级原边控制高功率因数 LED 驱动芯
SD7880说明书具有PWM/线性调光功能的单级原边控制高功率因数LED 驱动芯片描述SD7880是一款具有调光功能的单级原边控制高功率因数LED 驱动电路，该电路兼容PWM 和线性调光功能，且调光深度可达2.5%，它主要应用于隔离反激式LED 智能照明系统。
SD7880能够提供精确的恒流控制，工作在临界导通模式，具有非常高的效率。
它采用原边控制模式，可以省去光耦、次级反馈控制以及环路补偿，简化设计，降低成本。
SD7880带有完整的保护功能，例如LED 短路保护，LED 开路保护，过温保护，等等。
主要特点♦ 2.5%-100%的调光范围 ♦ 原边控制反激系统 ♦ 临界导通模式 ♦ 低启动电流 ♦ 前沿消隐 ♦ VCC 过压保护 ♦ VCC 欠压锁定 ♦ 过温保护♦LED 短路保护和LED 开路保护应用♦ 调光LED 驱动 ♦智能LED 驱动产品规格分类产品名称封装形式 环保等级 包装 SD7880 SOP-8-225-1.27 无卤 料管 SD7880TRSOP-8-225-1.27无卤编带内部框图GNDVCCCSCOMPDR极限参数参 数符 号 参数范围 单位 电源电压 V CC -0.3 ~ 26.5 V DR 端电压 V DR -0.3 ~ 17.5 V PWM 端电压 V PWM -0.3 ~ 23 V ADIM 端电压 V ADIM -0.3 ~ 5.5 V COMP 端电压 V COMP -0.3 ~ 5.5 V 反馈电压 V FB -0.3 ~ 5.5 V 采样端电压 V CS -0.3 ~ 5.5 V 结温 T j -40~+150 °C 贮存温度范围 T stg-55~+150°C电气参数(除非特殊说明，VCC =23V，Tamb=25°C)管脚排列图管脚说明管脚号管脚名称I/O 功能描述1 COMP I/O 用RC环路补偿，跨导放大器输出端2 FB I 反馈电压检测脚3 CS I 电流采样脚4 GND I/O 地脚5 DRV O 栅驱动脚6 VCC I/O 芯片供电脚7 ADIM I 模拟调光脚8 PWM I PWM调光脚功能描述SD7880是一款具有调光功能的单级原边控制高功率因数LED驱动电路，该电路兼容PWM和线性调光功能，且调光深度可达2.5%，它主要应用于隔离反激式LED智能照明系统。
泵闪光灯LED 驱动芯片规格书
Time(50us/div)
EFficiency(%)
Efficiency vs. Input Voltage
100
80
60
40 20 Torch 100mA, VF=2.98V Torch 200mA, VF=3.12V
Torch 300mA, VF=3.23V Flash 500mA, VF=3.35V 0 Flash 700mA, VF=3.57V Flash 1000mA, VF=3.95V
注 2：HBM 测试方法是存储在一个 100pF 电容上的电荷通过 1.5 KΩ 电阻对引脚放电。测试标准：MIL-STD-883G Method 3015.7
4
上海艾为电子技术有限公司
推荐工作条件:
AW3641 产品手册 2014.04 V1.1
VIN
电源 VIN 上的电压
CF
Flying 电容
封装热阻 θJA 环境温度
最大结温 TJMAX 存储温度 TSTG 引脚温度（焊接 10 秒） ESD 范围（注 2） HBM（人体静电模式） MM（机器模式） Latch-up 测试标准：JEDEC STANDARD NO.78B DECEMBER 2008
表 3 绝对最大额定值
范围 -0.3V to 6V
应用
手机 PAD 数码相机
典型应用图
概要
AW3641 是一款电荷泵架构闪光灯 LED 驱动 芯片，可以通过外置电阻为闪光灯和手电筒两种应 用设置不同的电流。
在闪光灯模式下，AW3641 具有闪光时间安全 保护功能，保证闪光灯的安全工作。可以通过 EN 引脚的一线脉冲调节闪光安全保护时间。在手电筒 模式下，AW3641 支持通过 PWM 方式调节 LED 的 电流。
白光LED电荷泵背光驱动器
一
起 可以像单 台矢量 网络分析 仪主机一
高压栅极驱动器 Ｉ Ｃ
该 系列 包 括具 备 关 断 功 能的 双
电话 ：０ ０ ６ ３ －１ １ １－ ２５ ２ ０
ｈｔ ／ｗｗｗ．ｅ ｒ ｉ． ｏ ， ｎ ｔ ／ ｐ： ｔｋｔｏｎｘ ｃ ｍ ｃ
样 操 作和 校 准 ，Ｒ Ｚ Ｚ ０ 使得 罗 ＆Ｓ ＶＡ ５０
ＡＤＩ
６ ０ 栅极驱动Ｉ ０Ｖ ｃ
新系列有五款 高速功率ＭＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ
Ｉ ＧＢＴ驱 动 Ｉ 它们 的 源 电 流 输 出 最 Ｃ， 达 １９ ．Ａ，最 大 吸 电流 能 力 为一 ．Ａ， ２３ 有 快 速 开 启 和 关 闭 时 间 。 同时 ，高 电
电话 ：８ ０ １－１４ ０ ￣８ ０ ７ ２
可编程 背光ＬＥＤ电荷 泵驱动器 ；用于 自
此 外 ，ＦＡ Ｎ７ ９ 系 列可在 一 ０ ３ ｘ ４ ＋１５ ２ ℃的宽温度范围内稳定运 作 ，浮
为方 便执 行测试 进程 ，ＰＷ ￥ ０ ０ 动 控制 ＬＥＤ亮度 的光 电晶体 管输 入 ； ４ ０
系列提供 了内置列表模式 ，能使 用户定 以及 用于管理输 出电流比例 的ＰＷ Ｍ输 通 道可用于高达 ＋ ０ Ｖ的 自举运作 、 ６０ 义多达 ７ 个列表 ，每 个列表 多达 ８ 个 步 入 。 因此 ， 它 能 根 据 环 境 照 明 强 度 和 显 置ＶＢＳ 压 闩 锁 功 能 ， 以 及 匹 配 的通 Ｏ 欠
流 。ＰＷ Ｓ ０ ０ 列提 供 了 高达 ７ Ｖ的输 ４０ 系 ２
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｒｏ ｄ ＆ Ｓｃ ｗａ ｚ ｈｅ ｈ ｒ
电话 ：０ ０ ６ ３ － ８ ８ １ — ４ ｌ ２ ２
OC4001_高精度、高效率升降压型 LED 恒流驱动器
LED 汽车灯 LED 摩托车、电动车灯 LED 照明 LED 背光
OC4001_V1.0
图 1 OC4001 高精度升降压恒流驱动应用
深圳欧创芯半导体有限公司
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封装及管脚分配
OC4001 高精度、高效率升降压型 LED 恒流驱动器
管脚定义
ILMT = 0.25 RILM
MOS 管选择
首先要考虑MOS管的耐压，一般要求MOS管的耐压高过最大输入电压加上输出电压之和 的 1.2 倍以上。其次，根据驱动LED电流的大小以及电感最大峰值电流来选择MOS管的IDS电 流。一般MOS管的IDS最大电流应是电感最大峰值电流的 2 倍以上。此外，MOS管的导通电
电特性(除非特别说明，VDD =5.5V，TA =25oC)
参数
符号
测试条件
最小值 典型值 最大值 单位
电源电压
VDD 钳位电压 欠压保护开启 欠压保护关闭
VDD VDD_ON VDD_OFF
IVDD<10mA VDD上升 VDD下降
5.5
V
3.2
V
2.7
V
电源电流
工作电流
IOP
FOP =200KHz
转换效率与输入电压&LED 串数量
输出电流与输入电压&LED 串数量
OC4001_V1.0
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OC4001 高精度、高效率升降压型 LED 恒流驱动器
转换效率与输入电压&LED 串数量
输出电流与输入电压&LED 串数量
OC4001_V1.0
TRISE TFALL TON_MAX TOFF_MIN
24V电荷泵升压型半导体LED照明光源驱动芯片的设计
浙江大学硕士学位论文2.4V电荷泵升压型半导体LED照明光源驱动芯片的设计姓名：高阳申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：朱大中;郭维20070501浙扛大学礤士学位论文第一章绪论第二章电荷泵电路的结构及原理２．１电荷泵电路的介绍电荷泵（ｃｈａｒｇｅｐｕｍｐ）电路遥常又称为电容切换转换器（Ｓｗｉｔｃｈｅｄｃａｐａｃｉｔｏｒｃｏｎｖｅｒｔｅｒ），包含二极管或切换开关与电容的切换网络，主要利用了电容两端电压差不会跳变的特性，它是一种常见的ＤＣ－ＤＣ电路，被广泛使用在白光ＬＥＤ升压型驱动中．２．１．１电荷泵的主要应用领域①电荷泵可用在白光ＬＥＤ照明驱动领域：②用于ｍｅｍｏｒｙ上来产生编程和擦除电压，使其只需要单一的外部电源就可以实现读出、写入和擦除的全部操作：③用于手机、ＤＳＣ、ＰＤＡ等携带式产品及ＬＣＤ背光驱动（图２．１）：图２．１电荷泵用在手机等携带式设备上④ＲＳ２３２电源、负电源调制：⑤对不同的操作控制采用通过调节电荷泵稳压源的输出电压实现低功耗：１４渐江大学硕士学位论文第三章电荷泵电路的设计３．２时钟控制模块的设计与仿真３．２．１振荡器本电路设计的振荡器采用恒流充放电的环形振荡器产生占空比为５０％的矩形波。
电路图如图３．２所示，版图见图３．３。
主要包括启动电路、偏置电路、恒流充电部分、施密特触发器、倒相器的等．采用恒流源充放电。
减小频率随电源电压变化；中间一级倒相器用施密特触发器代替。
施密特触发器是常用的整形电路（结构如图３．２１所示），可用于波形变换、脉冲整形和脉冲鉴幅。
施密特触发器在性能上有两个重要的特点：输入信号从低电平上升到高电平的过程中与从高电平下降到低电平过程中对应的输入转换电平不同，有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压与负向阈值电压；在电路转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出波形的边沿很陡。
启动电硌■置电瞥僵溉敏电奠密特魁发嚣使箍控一辘动坪分岸Ｈ…捌ｌ‘』ｌ０ｌｌｆＩ｝—岳黼胛剥Ⅷ厅图３．２振荡器的电路图图３．３振荡器的版图浙扛大学硕士学位论文第三章电荷泵电路的设计％＝恸‰＝警赫＝警哳＋（３－１４）因此只要通过调节电阻分压就可以得到想要的电压值。
STP4CMP：带电荷泵四路LED驱动解决方案
表 １应 用 电 路 外 接 元 件
Ｃｏ ｏｎ ｎ ｍｐ ｅ ｔ Ｉ ｈｍｕｆ ｌ ｍ ｒ ￣ ｕ
ＭｌＲ ｆ Ｊ ＾ －
・
ｐ ｒ 睁哪啊 ● ■ｌ ｂｒ
ＱＲＭ＇ 钠 ｅ Ａ＇ ； 兰 ５ Ｓ １ Ｉ １Ｄ ａ
、咄 Ｉ Ｉ ●
￥ 协●
ＳＴ ４ Ｐ ｃＭＰ 用 应
・
ｃ ・ ｕ １ Ｇ。 Ｔ
＝ ． Ｖ－ ． Ｖ ２７ ５５
图２ Ｓ Ｐ ＣＭＰ Ｔ ４
・
完整 的 Ｒ ＧＢ功能支持
应 用 框 图
・ ４通道 Ｌ ＥＤ驱动 ，与输入引脚单独
ＯＮ ＯＦ ， Ｆ控 制
・
通过 ４个 外部电阻器 ，４通道单独可
编程输出 电流 ，最大 ３ ｍＡ ０
・
最大绝对输 出电流精度 ±７ ％和 通
件 生成 的稳压 电流汇 ，具有很 高 的通 道 至通道 的精 确性 ，最 多可驱 动 ４个
Ｌ Ｄ。它 最 高可 支 持 ３８ Ｅ ．Ｖ的 Ｌ Ｄ正 Ｅ
向 电压 ，每 个 通道 的 电流汇 ，可 由 ４
个独 立的外 部 电阻设置 。每个通道 独
立 控制 。 Ｐ ＷＭ 控 制 可 以 直 接 用 于 ４
图 １ Ｓ Ｐ ＣＭＰ方框 图 Ｔ ４
Ｅ （ Ｎ 开关 ）引脚 ，以提 供亮度控制 。
当 启 用 时 ， 该 电 荷 泵 （ Ｐ和 Ｃ１ Ｃｌ Ｎ
之 间采用 小陶瓷水 桶电容 ） 始工作 ， 开
用钳 位电压控制 ＶＯＵ 。 Ｔ
ＳＴ ４ Ｐ ｃＭＰ主要 特 性
・
工作 电压范围 ： Ｃ （ Ｒ） Ｖ Ｃ ＯＰ
似 Ｃ＇ ５ ＲＩ Ｏ５ ｒ ＯＯ Ｘ５ Ａ１ Ｍｒ ＧＲ Ｍ１ ８ Ｉ０ ｌ ６ ８ １６ Ｊ Ｏ Ｍ髓 ４ Ｒ ＭＵＲ霹ｌ Ａ
电荷泵工作原理
电荷泵工作原理引言：电荷泵是一种用于产生高电压的电路。
它利用电容器和开关元件的相互作用，通过周期性的切换和充电来将低电压转化为高电压。
电荷泵在电子设备中广泛应用，如静电加速器、数码相机和液晶显示屏等。
一、电荷泵基本原理电荷泵的基本构成是一个或多个电容器和一系列开关元件（如二极管和晶体管）交替连接。
通过适当的控制和调节，可以使电容器中的电荷积累和放大，从而产生高电压。
其主要工作原理如下：1.1 充电阶段首先，在电荷泵电路中，电容器通过一个二极管与地相连，被电源充电。
假设电容器两端的电压为Vc，此时二极管处于导通状态。
充电阶段的持续时间有限，通常是通过一个时钟信号来控制。
1.2 断开二极管当电容器充电完成后，时钟信号将改变二极管的状态，使其变为截止状态。
此时电容器中的电荷存储下来，并且被隔绝在二极管和电源之间，不会流回电源。
1.3 连接另一个电容器现在，我们要将已经充电的电容器和另一个未充电的电容器连在一起。
这时，已充电的电容器会释放出储存的电荷，并将电荷传递给未充电的电容器。
在这个过程中，电荷被传递，并且通过一个附加的二极管来保证流动的方向。
1.4 充电和放大通过不断地重复连接和断开电容器，电荷会从一个电容器传送到另一个电容器，并在每一次传递中都会得到放大。
这样，初始的低电压会得到逐渐增加，从而产生高电压输出。
二、电荷泵的优缺点电荷泵作为一种产生高电压的电路，具有以下优点和缺点：2.1 优点（1）无需外部功率供应：电荷泵利用电容器之间的电荷转移来产生高电压，不需要额外的功率供应。
（2）输出电压可调：通过控制电容器的连接和断开时间，可以调节输出电压的大小。
（3）体积小巧：电荷泵电路由少量的电容器和开关元件组成，因此整个电路的体积较小。
（4）成本低廉：电荷泵电路的构造简单，所需元件成本较低。
2.2 缺点（1）效果受限：由于电容器和二极管的特性，电荷泵电路输出的电压和电流受到一定的限制。
（2）能耗较高：在电荷泵的工作过程中，存在不断的充电和放电过程，这会消耗一定的能量。
LM3354／LM2792驱动白光LED电路图
LM3354／LM2792驱动白光LED电路图电荷泵驱动白光LED电路如图所示。
图1（a）为采用具有稳压输出功能的LM3354电荷泵驱动白光LED电路，该电路可以输出4.1V的稳定电压。
LM3354电荷泵的输入电压范围为2.5～5.5V，其输出电压有一系列标称值可供选择。
LM3354用做白光LED驱动器时，可选用标称输出电压为4.1V。
LM3354电荷泵的开关工作频率为1MHz，故可以采用容量较小的开关电容器；最大输出电流为90mA，带有片内过热保护电路，静态电流为475μA，电路处于关断时的电流为5μA。
控制白光LED亮度的脉宽调制信号可由LM3354电荷泵的关断控制（SD）端输入，其重复频率应在60Hz以上，以免白光LED产生闪烁现象，但也不宜超过200Hz，以保证开关电容器具有足够的放电时间。
如图1（a）所示的电路能在4.1V的输出电压下提供90mA的电流。
这个电路可驱动的白光LED的数量，要根据每一只白光LED所需电流而定。
每一只白光LED的电流可按下式计算。
ID＝（4.1－UF）／RSET式中，UF代表所选用白光LED的正向压降。
由于所有白光LED均以并联方式连接在一起，因此各只白光LED的电流不尽相同。
每个LED的电流能否相同取决于白光LED的正向压降是否相同。
如图1（a）所示的电路体积小巧，在单节锂电池的电压范围内仍可取得约70％的平均效率（这是指驱动白光LED的实际效率，因为限流电阻会消耗部分功率）。
图1 电荷泵驱动白光LED电路如图1（a）所示电路最适用于驱动1～10只白光LED，并具有亮度控制功能，该电路不但成本低廉，而且可确保能发挥极高效率。
但这个解决方案的缺点是由于流经不同白光LED的电流不同，故会使显示屏的亮度不均匀。
另一种驱动白光LED的可行解决方案是采用交换式电容变换器。
只要采用交换式电容升压电路驱动电源，便可稳定电流。
如图1（b）所示电路为采用LM2792交换式电容变换器驱动白光LED的电路。
80mA 四路超低压降恒流型并联 LED 驱动器 说明书
80mA 四路超低压降恒流型并联 LED 驱动器功能说明TLS3303 是一款四路超低压降恒流型并联 LED 驱动器。
可驱动四颗白光LED。
每路LED输出电流为20mA，总电流可达80mA。
其4 路电流的匹配精度达到±1%。
芯片有一个4位的DAC，可以用来调节LED 亮度。
用户可以通过向EN 端发送脉冲信号，来调节LED 的电流，总共有16 级可调，调节范围为1.25mA~20mA。
TLS3303仅需50mV 电流源压降就可提供 20mA 的 LED 电流，大幅提高工作效率，使其成为电池供电系统的理想选择。
TLS3303 采用QFN3×3-16L封装，额定的工作范围为-40℃至 85℃。
主要特性z超低压降：50mV/20mAz 2.3V 至 5.5V 的工作电压z电流匹配精度为±1%z LED 电流精度: 2%z驱动4路LED，每路电流20mAz16 级亮度控制z内置过热保护电路z无 EMI和开关噪声z关机电流<0.1μAz QFN3×3-16L应用领域z移动电话（手机等）z数码相机z个人移动终端PDAz消费类电子产品（MP3/MP4/DFP/Protable DVD）典型应用电路极限参数芯片最大物理极限值参数最小值最大值单位 说明VIN,EN 引脚电压 -0.3 6.0 V 功耗（@ =25℃）440 mW 结温125 ℃存储温度 -65 150 ℃引脚温度 （焊接 10 秒） 260 ℃封装热阻 JA 51 ℃/WESD 范围4000 VHBM 模式+IT100mA Latch-up-IT -100mA测试标准：JEDEC STANDARDNO.78A FEBURARY 2006注1：在极限值之外或任何其他条件下，芯片的工作性能不予保证。
注2：HBM 模式的测试方法是存储在一个的100pF 电容上的电荷通过1.5 K Ω 电阻对每个引脚放电。
MM 模式的测试方法是存储在一个200pF 电容上的电荷直接对每个引脚放电。
LED恒流驱动IC
SIPEXSP6682 为白色LED配置的高效电荷泵调节器SP6683 平行结构配置的高功率LED驱动器SP6685 用于照相机闪光灯的电荷泵LED驱动器SP6686 400mA降压/升压电荷泵LED驱动器SP6687 4信道电荷泵白色LED驱动器SP7680 多通道并行背光源IR 国际整流器公司IRS2540 200V市电直驱1W多颗LED驱动IC，500mAIRS2541 600V市电直驱1W多颗LED驱动IC，500mA台晶科技T6309A 手机背光T6309B 手机背光T6313A 手机背光T6319A 手机背光 LED并联固定电压背光驱动ICT6311A 路灯T6316A/B 路灯T6326A 手电式设备低压差电流多路可调400mAT6335A 矿灯T6336A 草坪灯T6315A 草坪灯T6317A MR16-1W 7-24V 350mA 1W多颗驱动ICT6325A MR16-3/5W 7-24V 700mA 多颗LED驱动ICT6327A 矿灯主付灯多电流可选固定式低压差是LED恒流驱动T6329A 磷酸铁锂电池矿灯升压式LED驱动恒流IC东芝公司TB62725 8位移位恒流驱动ICTB62726AN/AF 16位全彩LED大屏幕TB62726ANG/AFG 16位全彩LED大屏幕TCA62746AFG/AFNG 16位全彩LED大屏幕带断短路侦测广鹏科技公司A701、A702 固定式5-30mA灯饰恒流A703 120mA可开式6-50V降压型恒流ICA705 220mA、2.7-12V固定降压型单路恒流ICA706 5-40mA、5-50V/PWM多路可开关型恒流ICAMC711x 固定式小电流灯饰应用AMC711x_E 固定式小电流灯饰应用AMC7135 2-6V 低压差固定式恒流驱动IC 1颗LEDAMC7140 5-50V DC&DC 最大500mA电流可调，1颗或多颗LED驱动ICAMC7150 5-24V DC&DC 最大1.5A固定式，1-3颗LED驱动ICAMC7169 LED保护IC聚积科技公司MBI1801 1路恒流驱动1.2A电流可设定PWM信号灰度调节MBI1802 2路恒流驱动360mA电流可两路单独设定PWM信号灰度调节MBI1804 4路恒流驱动240mA电流可设定PWM信号灰度调节MBI1816 16路恒流驱动电流可设定PWM信号灰度调节MBI5016 16位最大90mA LED屏幕、护栏灯管恒流驱动ICMBI5024 面对低端客户16位LED屏幕、护栏灯管恒流驱动ICMBI5025 16位最大45mALED屏幕、护栏灯管恒流驱动ICMBI5026 16位最大90mA LED屏幕、护栏灯管恒流驱动ICMBI5030 16位内置PWM高灰阶LED恒流驱动ICMBI5031 16位内置PWM高灰阶LED恒流驱动IC，相对5030低端客户MBI5168 8位LED屏幕、护栏灯管恒流驱动IC点晶科技股份有限公司DD311 单信道大功率恒流驱动IC最大1A最高耐压36V线性恒流IC书DD312 单信道大功率恒流驱动IC最大1A最高耐压18V线性恒流ICDD313 三信道大功率恒流驱动IC 500mA R/G/B恒流驱动ICDM412 三通道装饰照明专用可直接数据级联恒流IC 200mA R/G/B恒流驱动IC DM413 三通道装饰照明专用PWM输出驱动IC 100mA R/G/B恒流驱动ICDM114A,DM115A 新版8位驱动IC 主要是用于屏幕及灯饰DM115B 通用8位恒流驱动IC 恒流一致性及稳定性高DM11C 8位驱动IC 具有短断点侦测及温度保护功能，屏幕灯饰使用DM13C 16位驱动IC 具有短断点侦测及温度保护功能，屏幕灯饰使用DM13A 16位恒流驱动，面对低端屏幕客户DM134,DM135,DM136 16位驱动IC 主要用于LED屏幕及护栏管DM132 16位1024级PWM输出驱动ICDM137 16位开,短路,过温智能侦测驱动ICDM133 16位开路检测&64级电流调整&过温警示驱动ICDM163 8x3信道4096级PWM驱动ICDD211 二倍升压驱动IC 2-3.3V 最大升压100mA固定式恒流ICDD231 3信道驱动IC 5-30mA 可设置小体上电即亮型ICDD233 4信道驱动IC 5-30mA 可设置小体、可开关型ICDD212 1.5-5.5V二倍升压最大400mA电流输出驱动单颗LED恒流ICPC112,PC113 2.8-5V四倍升压驱动20mA小功率多颗LED恒流ICST2225A 35输出通道之数字/字母LED驱动芯片奥地利微电子AS3691 4路400mA线性恒流PWM可调驱动IC，主要用于大尺寸背光源及全彩灯饰ADI公司AD8240 汽车LED转向灯应用ICADM8843 电荷泵式LCD小屏LED背光源ADM8845 1 x,1.5 x 或 2 x 泵式背光源驱动ICADP1653 专门用于蜂窝照相手机闪光灯应用IC飞兆半导体FAN5611/12/13/14 PDA/MP3等低端LED背光源应用ICFAN5617 1X, 1.5X, and 2X锂电池倍压LED背光源驱动ICFAN5616 泵式可PWM调节灰度背光源驱动ICFAN5607 1X, 1.5X, and 2X Mode 4*30mA（120mA）FAN5608 2.7-5V升压恒流驱动小屏背光源IC 多达16颗LEDFAN5609 三态泵式背光源驱动(4×20mA) 80mA PDA、DSC、MP3 PlayersFAN5610 低压差<350mV 锂电池小屏背光源恒流ICTI 德州仪器 LED屏幕部分TLC5904 8/16 通道 LED 驱动器TLC5905 8/16 通道 LED 驱动器TLC5911 16 通道 LED 驱动器TLC5916/TLC5917 8通道LED驱动器TLC5920 16 通道 LED 驱动器TLC5921 16 通道 LED 驱动器TLC5922 带有点校正的 16 通道 LED 驱动器TLC5923 带有点校正的 16 通道 LED 驱动器TLC5924 具有点校正功能和预充电 FET 的 16 通道 LED 驱动器TLC5930 12 通道 LED 驱动器TLC5940 带有 EEprom 点校正与灰度 PWM 控制的 16 通道 LED 驱动器TLC5941 带有点校正与灰度 PWM 控制的 16 通道 LED 驱动器TLC5945 带有点校正、灰度 PWM 控制和无延迟的 16 通道 LED 驱动器TI 德州仪器白光LED驱动器TPS60250 具有 I2C 接口的用于 7 个 WLED 的1.2A 高功率高效充电泵TPS60251 具有 I2C 接口的用于 7 个 WLED 的1.2A 高功率高效充电泵TPS60252 同步推进转换器I2C/可并立的接口白色驱动器TPS6102* 可调节、1.5A 开关、96% 高效升压转换器，具有降压模式TPS61040/41 用于 LCD 和白光 LED 的 28V 400mA 开关升压转换器TPS61042 30V 500mA 开关升压转换器，用于白光 LED 应用领域TPS61043 升压PWM灰度可调恒流LED驱动TPS61045 28V 85% 效率的升压转换器，用于 LCD 应用领域TPS61055 具有 I2C 兼容接口的 1.2A 高功率白光 LED 驱动器规格书未公布TPS61058 具有 1.1A 开关的高功率单个白光 LED 驱动器TPS61059 具有 1.5A 开关的高功率单个白光 LED 驱动器TPS61060,TPS61061,TPS61062 具有白光 LED 亮度控制电源的 15V、400mA 开关，1MHz 升压转换器TPS61080 具有集成功率二极管的 27V、500mA 开关、1.2MHz 升压转换器TPS61081 具有集成功率二极管的 27V、500mA 开关、1.2MHz 升压转换器TPS61140 具有OLED和LCD背光屏双重驱动的应用ICTPS61141 具有OLED和LCD背光屏双重驱动的应用ICTPS61150 使用单一控制双输出LED驱动背光源驱动ICTPS61151 使用单一控制双输出LED驱动背光源驱动ICTPS61150A 使用单一控制双输出背光源驱动多大14颗LED能力的ICTPS61160 PWM白光LED驱动规格书未公布TPS61161 PWM白光LED驱动规格书未公布TPS61165 PWM白光LED驱动规格书未公布TPS75103 LDO低压差背光源LED驱动ICTPS75105 LDO低压差背光源LED驱动IC杭州士兰微电子有限公司SB16726 16位恒流驱动全彩屏幕ICSC16722 可级连、大电流输出的专用LED驱动电路SB42351 350mA低压差白光固定式LED驱动芯片SB42510 PWM控制、1A白光LED恒流芯片泉芯电子技木有限公司QX2703 小体升压背光源指示QX7135 固定式低压差10-400mA恒流驱动QX7136 固定式低压差10-400mA恒流驱动QX9910 大功率20MA-2A,2.5V-45V直驱恒流ICQX9920 可编程LED 驱动电流，编程范围为10mA到1AQX62726 LED大屏幕16位移位恒流驱动美国美信白光LED驱动器MAX8678 白光LED在喇叭上整合应用ICMAX1698，MAX1698A 便携式LCD屏背光源白光LED驱动应用ICMAX1848 手机等小屏锂电池单色LED背光源恒流驱动ICMAX1916 小体低压差式恒流驱动ICMAX1910/MAX1912 锂电池1.5x/2x倍压式LED驱动器，最大120mAMAX1570 锂电池1x/1.5x 倍压式LED驱动器，多路可PWM调光MAX1984/MAX1985/MAX1986 白色LED超高效率恒流驱动MAX1582/MAX1582Y 可编程升压型2段恒流驱动ICMAX1553/MAX1554 高效率, 升压到40V为 2 到 10 白色LED的转换器驱动MAX1573 白色泵式 1 x/1.5 x 驱动器，小体积QFN型封装MAX1561/MAX1599 高效率,升压型转换器26V驱动2到6颗白色LED驱动MAX1574 180mA,1x/2x倍压白色泵式驱动IC 3毫米x3毫米TDFN小封装MAX1583 白色的引导照相机-闪光推进转换器MAX1575 白色LED驱动1x/1.5x电荷泵式光源指示MAX1576 480mA白色LED 1x/1.5x/2x电荷泵式从背光照亮到照相机闪光灯应用MAX1578/MAX1579 TFT屏与LED背光整合驱动应用ICMAX8595Z/MAX8596Z 高效率，升压型32V，2-8颗LED驱动应用MAX1577Y/MAX1577Z 1.2 A 白色LED闪光灯应用ICMAX8630W/MAX8630X 125mA 1x/1.5x电荷泵式为5颗白色LED小型TDFN封装MAX8631X/Y LED电荷泵式1x/1.5x/2x 4毫米x 4毫米的二LDOs使QFN超薄封装MAX8790 六线白色LED恒流驱动，适合笔记本等中尺寸LCD背光MAX8607为 1.5A的1MHz PWM 推进转换器白色LED应用照相机闪光MAX8647/MAX8648 超高效率电荷泵式6LED的/ RGB驱动应用，瘦小的QFN封装MAX16800 高电压6.5-40V驱动35-350mA多颗LED应用驱动ICMAX16801A/B PWM 控制器265V AC-85VAC 1A LED驱动器MAX16802A/B PWM 控制器 10.8VDC-24VDC 1A LED驱动器MAX16803 高压、350mA、高亮度LED驱动器, 提供PWM亮度调节和5V稳压器MAX16804 高电压5.5V-40V,350mA驱动和 PWM 控制暗淡MAX16805/MAX16806 EEPROM可设计的,高电压,350mA台灯等现场调光驱动应用MAX16807/MAX16808 集成8通道LED驱动器，具有开关模式boost及SEPIC控制器MAX16809/MAX16810 集成16通道LED驱动器，具有开关模式boost及SEPIC控制器MAX16818 1.5 MHz，30A高效率LED恒流驱动MAX16819/MAX16820 2MHz高光亮LED驱动和5000:1灰度等级调节MAX16823 高电压4.5-40V,3通道独立，5mA到70mA和外接BJT时可达到2A。
数字式高压压电控制器E80.D4S,四通道,输出电压达800V!
数字式高压压电控制器E80.D4S，四通道，输出电压达800V！
E80.D4S高压压电控制器具有4个输出通道，且每个通道都可输出0~800V高压。
E80.D4S是
数字式压电控制器，它的控制是通过USB接口由上位机来完成。
另外，它额外配有电荷放
大器，可通过上位机读取外界PZT传感器输出的电荷电压值，在减震抑震应用中，可监测结
构形变的实际情况。
特点
4通道
输出电压0~800V
峰值电流达80mA
带宽达1kHz
应用
E80.D4S数字式高压控制器适于驱动高压压电陶瓷、高压封装压电陶瓷促动器等各类需要高
压驱动的产品。
前后面板
技术参数
型号：E80.D4S
功能：压电控制器
通道数：4通道
标称模拟输入电压：0~10V
标称输出电压范围：0~800V
峰值电流：100mA/通道
平均电流：80mA/通道
放大器带宽：1kHz/通道
PZT连接器：ZRA.OS.116.CLL
控制输入连接器：USB接口
传感器类型：SGS
伺服特性：模拟P-I
Sensor连接器：LEMO-EPG-0B-304
传感输出连接器：LEMO-EPG-0B-308
通信接口：USB
D/A 转换器：16位
A/D 转换器：16位
工作温度范围：-30~+65℃
贮存温度：–50~+70℃
环境湿度：最高相对湿度80％，温度可达30℃；最低相对湿度50％，温度可达40℃输出短路电流：20mA
过流指示：无
静态功耗：74W
尺寸：270×245×50mm 重量：1.66kg
供电电源：28V/10A。
电荷泵设计原理及在电路中的作用
1、电荷泵原理电荷泵的基本原理是，电容的充电和放电采用不同的连接方式，如并联充电、串联放电，串联充电、并联放电等，实现升压、降压、负压等电压转换功能。
上图为二倍升压电荷示，为最简单的电荷泵电路。
V2输出为方波信号，当V2为低电平的时候，V1通过D1、C1、V2对电容C2充电，C2两端电压上正下负;当V2为高电平输出的时候，V2输出电压与C1两端电压相叠加，通过D3对负载供电并对C2充电。
如果忽略二极管压降，则C2两端电压Vo=V2+V1，其中V2为电压源V2的高电平输出电压。
由于电荷泵整个工作过程的核心部分为电容充放电过程，所以最重要的公式为电容充放电公式：I*T=ΔV*C，其中T为电容充放电周期，ΔV为每个充放电周期内电容两端电压波动，I为充放电电流。
电荷泵以非常简单的电路可以实现升压、降压、负压等功能，所以各种不同的场合为电路扩展小功率电路。
2、电荷泵在电路中的作用1.功率电路中的电荷泵电荷泵的一个非常广泛的用途就是在由N沟道MOSFET构成的半桥电路中为上桥臂提供浮驱电压。
典型接法如下图所示，图中红框内的二极管D及电容Cboot与主电路中半桥的下桥臂T1构成电荷泵。
当半桥的下臂T1开通时，Vcc 通过D与T1为电容Cboot充电;当T1关断T2导通时，Cboot为上臂T2提供MOSFET导通所必需的Vgs电压。
这是由于T2在电路中的位置所决定的，当T2导通时，如果忽略导通压降Vds，T2的源极电压Vs=Vr，所以如果想要饱和导通，加上T2门极上的驱动电压需满足Vg=Vr+Vgs，对于功率型N沟道MOSFET而言，Vgs通常需要15V左右。
电荷泵以很少的元器件满足了这一设计要求，所以在此类应用中得到广泛应用。
虽然上图中所述的自举型电荷泵（采用半桥的下臂作为电荷泵的一部分）使电路设计变得非常简单，但实际使用过程中有些限制，如对桥臂的开通时序和占空比有限制等。
所以，在某些要求比较高的应用场合，采用他驱型的电荷泵，即将电荷泵电路及驱动波形与主功率电路分离，采用外部电路构成电荷泵。
电荷泵充电原理
电荷泵充电原理的基本原理引言电荷泵是一种用于产生高电压的电子器件，它能够将低电压的直流电源转换为高电压的直流电源。
电荷泵的充电原理是利用电容器的充放电过程来实现的。
在本文中，我们将详细解释电荷泵充电原理的基本原理。
电荷泵的基本结构电荷泵通常由以下几个基本组件组成：1.电容器：用于存储电荷的装置。
2.开关：用于控制电荷在电容器和其他元件之间的流动。
3.整流器：用于将交流电源转换为直流电源。
4.倍压电路：用于将低电压转换为高电压。
电荷泵的工作原理电荷泵的工作原理可以分为以下几个步骤：1.充电步骤：开关将电荷从电源中的一个极板引入电容器中。
2.放电步骤：开关将电荷从电容器中的一个极板引出，使其流向另一个极板。
3.反向充电步骤：开关将电荷从电容器的另一个极板引入电源中。
4.反向放电步骤：开关将电荷从电源中的一个极板引出，使其流向电容器的另一个极板。
这些步骤循环进行，从而实现电荷的累积和电压的提高。
具体充电原理下面我们将详细解释电荷泵充电原理的具体过程。
第一步：充电1.开关将电荷从电源的正极引入电容器的一个极板上，使其充电。
这个过程中，电容器的另一个极板上的电荷保持不变，即电容器的另一个极板是中性的。
2.当电容器充满电荷后，开关切断与电源的连接，停止充电。
第二步：放电1.开关将电荷从电容器的一个极板引出，使其流向另一个极板。
这个过程中，电容器的一个极板上的电荷减少，而另一个极板上的电荷增加，即电容器的两个极板上的电荷量变化相等。
2.当电容器完全放电后，开关切断与另一个极板的连接，停止放电。
第三步：反向充电1.开关将电荷从电容器的另一个极板引入电源中，使其充电。
这个过程中，电容器的一个极板上的电荷保持不变，即电容器的一个极板是中性的。
2.当电容器充满电荷后，开关切断与电源的连接，停止充电。
第四步：反向放电1.开关将电荷从电源的一个极板引出，使其流向电容器的另一个极板。
这个过程中，电容器的一个极板上的电荷减少，而另一个极板上的电荷增加，即电容器的两个极板上的电荷量变化相等。
电荷泵工作原理
电荷泵工作原理电荷泵电压反转器是一种DC/DC 变换器，它将输入的正电压转换成相应的负电压，即VOUT= -VIN。
此外，它也可以把输出电压转换成近两倍的输入电压，即VOUT≈2VI N。
由于它是利用电容的充电、放电实现电荷转移的原理构成，所以这种电压反转器电路也称为电荷泵变换器(Charge Pump Converter)。
电荷泵的应用电荷泵转换器常用于倍压或者反压型DC-DC 转换。
电荷泵电路采用电容作为储能和传递能量的中介，随着半导体工艺的进步，新型电荷泵电路的开关频率可达1MHz 。
电荷泵有倍压型和反压型两种基本电路形式。
电荷泵电路主要用于电压反转器，即输入正电压，输出为负电压，电子产品中，往往需要正负电源或者几种不同电压供电，对电池供电的便携式产品来说，增加电池数量，必然影响产品的体积及分量。
采用电压反转式电路可以在便携式产品中省去一组电池。
由于工作频率采用2~3MHz，因此电容容量较小，可采用多层陶瓷电容(损耗小、ESR 低)，不仅提高效率及降低噪声，并且减小电源的空间。
虽然有一些DC/DC 变换器除可以组成升压、降压电路外也可以组成电压反转电路，但电荷泵电压反转器仅需外接两个电容，电路最简单，尺寸小，并且转换效率高、耗电少，所以它获得了极其广泛的应用。
目前不少集成电路采用单电源工作，简化了电源，但仍有不少电路需要正负电源才干工作。
例如，D/A 变换器电路、A/D 变换器电路、V/F 或者F/V 变换电路、运算放大器电路、电压比较器电路等等。
自INTERSIL 公司开辟出ICL7660 电压反转器IC 后，用它来获得负电源十分简单，90 年代后又开辟出带稳压的电压反转电路，使负电源性能更为完善。
对采用电池供电的便携式电子产品来说，采用电荷泵变换器来获得负电源或者倍压电源，不仅仅减少电池的数量、减少产品的体积、分量，并且在减少能耗(延长电池寿命)方面起到极大的作用。
现在的电荷泵可以输出高达250mA 的电流，效率达到75%(平均值)。
电荷泵(charge pump)原理
η = POUT PIN
VIN
_____ SHDN
CONTROL
VREF +
S2
S1
S4
S3
C+ C-
VO框图
另外，在一个理想的双倍电压电荷泵中，输出电流可以被表示为输入电流的一半。效率 η 公 式可以被写成：
η = POUT = VOUT × IOUT = VOUT PIN VIN × 2IOUT 2VIN
电压模式升压电荷泵的原理
2 倍升压模式电荷泵原理
以AAT3110 为例，如图 1。如图 2 所示，AAT3110 使用一个开关电容电荷泵来升高输入电压， 从而输出一个稳定的电压。是通过一个内部分割电阻网络感应电荷泵输出电压来进行调节。当电 阻分割电压输出低于一个由内部比较器控制的预设点（Trip Point）时，打开开关双倍电路。电 荷泵以两个不重叠的阶段循环开关四个内部开关。在第一个阶段，开关S1 和S4 关闭并且S2 和S3 打开。快速电容器使CFLY充电到一个近似等于输入电压VIN的电压。在第二个阶段，开关S1 和S4 打开并且S2 和S3 关闭。在第一阶段时，快速电容器CFLY的负极接地。在第二个阶段时，快速电 容器CFLY的负极则连接到了VIN。在快速电容器CFLY正极的电压就升高到了 2VIN并且通过一个开 关连接到输出。在每一个循环阶段，电荷从输入节点VIN由较低电压转换成较高电压。这个循环 自己重复，直到输出节点电压足够大以超越控制比较器的输入阈值电压。当输出电压超越内部预 设点标准时，开关循环停止并且电荷泵回路置于一个空闲状态。在空闲状态时，AAT3110 有一个 低于 13 μA的静态电流。闭环反馈系统包括了电压感应回路和控制比较器，允许AAT3110 提供一 个可调节的电压输出与输入电压和输出负载电流的限制相对应。一个内部时钟的振荡器驱动电荷 泵的开关信号。自由运行的电荷泵开关频率近似到 750 kHz。开关频率在一个活跃的负载下是VIN， VOUT，COUT和IOUT的函数。
电荷泵的原理及应用
电荷泵的原理及应用1. 什么是电荷泵电荷泵是一种电子设备，它能够利用电场的力量将电荷移动到更高能级的位置，从而产生更高的电压。
它主要由电容器、开关和一系列整流器组成。
2. 电荷泵的原理电荷泵的原理基于电容器的充电和放电过程。
当开关处于导通状态时，电容器开始充电，吸收电荷。
一旦电容器充满电荷，开关被切断并反向放电，将电荷从电容器移动到更高能级的位置。
重复这个过程，就可以产生更高的电压。
3. 电荷泵的应用电荷泵在许多电子设备中广泛应用。
以下是一些常见的电荷泵应用：•电压倍增器：电荷泵可以将输入电压提升到更高的输出电压。
这在一些场合中非常有用，例如液晶显示器的驱动电路中。
•电荷泵稳压器：电荷泵还可以用作稳压器，通过调整电荷泵工作周期和频率，可以稳定输出电压并消除电源中的纹波。
•频率倍增器：电荷泵可以将输入信号的频率提高到更高的频率。
这对于一些需要高频信号的应用来说是十分重要的，例如射频通信。
•电压反转器：电荷泵可以实现输入电压的反转。
这在一些特定场合中非常有用，例如需要生成负电压的场合。
•电荷泵逆变器：电荷泵可以将直流电压转换为交流电压。
这在一些需要交流电压的应用中非常重要，例如音频放大器。
4. 电荷泵的优缺点电荷泵具有许多优点，但也存在一些缺点。
优点：•高效性：电荷泵通常具有较高的转换效率，能够将输入电压有效地提高到更高的输出电压。
•紧凑性：电荷泵通常由较少的元件组成，体积小巧，适合在电子设备中进行集成。
•可靠性：电荷泵不需要移动部件，因此其可靠性较高，无机械磨损和损坏的风险。
缺点：•输出电流有限：电荷泵的输出电流通常相对较小，不适用于高功率应用。
•噪声较大：电荷泵输出电压中可能会引入噪声，需要进行滤波处理。
•限制输入电压范围：电荷泵对输入电压的稳定性要求较高，不适用于输入电压波动较大的应用。
5. 结论电荷泵是一种利用电场力量产生更高电压的电子设备。
它在许多电子设备中广泛应用，包括电压倍增器、稳压器、频率倍增器、电压反转器和电荷泵逆变器等。
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80mA 四通道电荷泵白光LED 驱动器
■ 产品概述
LN9364是一款高效率白光LED 驱动器，芯片有4个通道，可驱动四颗白光LED ，总电流可达80mA 。
LN9364采用高效率电荷泵结构，能根据输入电压和负载自动调节，在×1，×1.5两种模式中切换，1倍模式下的等效开环小电阻和电流源的超低跌落电压可以延长1倍模式的工作时间，让锂电池在驱动白光LED 应用中效率大大提高。
LN9364的每个通道都是一个可调节的匹配恒流源，确保每个LED 的亮度都一致。
芯片有一个4位的DAC ，可以用来调节LED 亮度。
用户可以通过向EN 端发送脉冲信号，来调节LED 的电流，总共有16级可调，调节范围为1.25mA~20mA 。
芯片的工作电压范围为2.7V~5.5V 。
内置的软启动电路可有效的减小芯片启动时和模式转换时产生的浪涌电流。
当芯片处于关断模式时负载会和输入端断开。
芯片关断时的电流小于1µA 。
■ 用途
● 手机，DSC ，MP3，MP4 ● 白光LED 背光驱动器 ● LCD 背光
■ 产品特点
● 效率高：平均效率高达85%
● 驱动通道：4通道，可驱动4颗白光LED ● 电流源压差低：80mV （典型值） ● 总输出电流：80mA （最大） ● LED 电流精度：2%（典型值） ● 电流匹配度：1%（典型值） ● 低关断电流：小于1µA ● 内置软启动功能 ● 电荷泵工作模式自动切换 ● 16级亮度控制 ● 低输入噪声，低EMI ●
输出过压保护功能
■ 封装
●
QFN3×3-16
QFN3*3-16
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A G P G V I E V N G
N C
V
O U T
E D 1
■ 订购信息
■引脚配置
■功能框图
■绝对最大额定值
(T A=25℃)
注意：绝对最大额定值是指在任何条件下都不能超过的额定值。
万一超过此额定值，有可能造成产品劣化等物理性损伤。
■电学特性参数
（以下参数除非特别说明，都是在VIN=3.6V，C1=C2=Cout=1µF陶瓷电容ESR=30mΩ，温度T A=25℃测得）
■典型应用电路
图 1. 四颗灯的典型应用电路
图 2. 少于四颗灯的应用电路
图 3. 多于四颗灯的应用电路
■ 功能描述
LN9364是一款负压电荷泵型并联共阳LED 驱动器，在2.7V 到5.5V 之间能驱动4颗白光LED ，每路电流最大达20mA 。
LN9364的每个通道都是一个可调节的匹配恒流源，确保每个LED 的亮度都一致。
芯片有一个4位的DAC
，可以用来调节LED 亮度。
用户可以通过向EN 端发送脉冲信号，来调节LED 的电流，总共有16级可调，调节范围为
1.25mA~20mA 。
输入脉冲和电流设置的方式如下：
图 4. 脉冲调节LED 亮度
图 5. 脉冲调节亮度实例
LN9364集成了一个1.5倍负压电荷泵。
当输入电压低至不能直接驱动LED 到预设的亮度时，电荷泵自动启动，电荷泵的输出电压VNG 是输入电压的负0.5倍，即VIN-VNG=1.5×VIN ，所以称作1.5倍负压电荷泵。
外围电路将LED 的输出电压地Vout 与VNG 连接，驱动LED 的电压差将是Vin-Vout ，可以继续驱动LED ，电池的电源效率得到提升。
LN9364的工作模式转换是自动的，但仅对于电压降低的情况。
在背光一直打开的情况下，电压降低引起工作模式的转变，这个过程不会引起LED 的亮度变化。
而在背光一直打开的情况下，电压上升时将维持1.5倍工作模式不变，除非将使能关闭再打开，才能回到1倍工作模式。
这样也避免电压跳变引起亮度抖动。
在一般的手机应用中，电池充电并且屏幕背光长时间打开的情况并不多，所以用户并不会有任何感觉。
LED 的选择
：要求LED 正向导通电压小于4.2v 。
因为每个厂家每个批次的电流和亮度色度曲线并不一致，建议采用同一批次的LED 。
电容的选择：选择合适的四个电容C1、C2、Cin、Cout是相当重要的，因为会影响到启动时间、输出纹波、动态效率等。
采用低ESR（<100mΩ）的陶瓷电容会得到较好的性能。
一般情况下，可以采用四个1uF大小的贴片陶瓷电容，如果要驱动的LED 电流是很小的情况，可以适当减小电容值。
LED的连接：LN9364有四个通道，每个通道最大可以驱动20mA。
如果应用时少于4颗灯，请把空余的脚位跟VDD相连，如图2，以避免工作模式不正常。
如果多于4颗灯，或者驱动已有的并联模块，可以将几个通道并联使用，如图3。
■封装信息 QFN3×3-16。