白光LED升压转换器和电荷泵的比较
上传人:admin 上传时间: 2007-07-13 浏览次数: 303 |
本文以MAX1561升压转换器和MAX1573电荷泵为例,对两种转换架构进行比较。文中评估了每种转换器的优点,所得出的结论有助于系统设计者选择正确的方案。MAX1561和MAX1573几乎是在同一时期、在同一工厂、采用相同工艺设计的,开关频率均为1MHz,适合进行对比。
电路复杂性:电荷泵略占优势
图1给出了两种方案的电路图,两个电路都只有几个简单的外部元件,但升压转换器需要电感和肖特基二极管(有些升压转换器内部集成肖特基二极管,但通常会降低效率)。
图1. MAX1561升压转换器(a)和MAX1573电荷泵(b)是2种LED供电方案。电路复杂度基本相同,但电荷泵不需要电感。
效率:电荷泵的效率竟略占优势
图2给出了两种方案的效率,效率是在标准的锂电池以C/5的速率放电为LED供电的情况下测量的。18mA/LED的效率曲线代表正常显示亮度情况下的效率,升压转换器和电荷泵的平均效率都是83%;图中2mA/LED的效率曲线代表LED处于亮度比较暗的静止状态时的效率,电荷泵可以获得76%的平均效率,明显好于升压转换器的59%。
图2. MAX1561升压转换器(a)和MAX1573电荷泵(b)在18mA/LED的测试条件下,整个电池工作时间内的平均效率均为83%。当LED比较暗时,2mA/LED,电荷泵效率高于升压转换器。
上述结果出乎人们的预料,因为大多数电荷泵的效率达不到这样的效率。MAX1573之所以能够提供业内领先的效率,是因为它包含了1倍压旁路和1.5倍压升压电荷泵模式,并具有自适应切换功能,低压差线性电流调节器能够在电池电压下降的时候尽可能地保持在1倍压模式,从而取得高效率。传统电荷泵方案不具备1倍压模式,只能取得50%至67%的效率。一些竞争产品虽然也包含了1倍压模式,但工作在这种模式的时间较短,所以一般达不到83%的平均效率。
对于升压转换器,MAX1561是业界效率非常高产品。通过某些折中,也可以获得更高的效率,例如:MAX1599,在18mA/LED时,效率是87%;在2mA/LED时,效率是71%。MAX1599和MAX1561非常类似,只是开关频率从1MHz降到500khz,第开关频率下减少了开关损失。但是,频率的降低使得外部电感的尺寸提高2倍。
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