提供驅動高亮度LED（HB LED）的電源可以通過許多不同的方案來實現。由于許多系統都是電池供電的，因此能源效率是最大化每次電池充電和系統工作時間的關鍵。通過提高電池效率，您還可以改善系統的“綠色”占用空間。在相同數量的充電周期的電池使用壽命內，更長的充電間隔時間意味著電池可能額外使用數百小時。因此，進入垃圾填埋場或危險廢物處理場的電池可能會減少。

低功耗照明的常用方法是一個簡單的線性穩壓器，配置為在恒流模式下工作（圖 1a）。該線性穩壓器具有設計簡單的優點。然而，其主要缺點是功率損耗高，因為多余的裕量電壓以熱量的形式耗散在電流測量電阻和穩壓器本身中。這種熱量也可能對系統的“綠色”足跡產生負面影響。更多的熱量可能需要更多的冷卻（風扇或大型金屬散熱器），這可能會消耗更多的能量、空間和重量，同時增加材料成本和制造時間。

另一種方法采用開關模式調節方案，例如降壓穩壓器（圖 1b）。這種類型的穩壓器通常需要0.8V至1.3V之間的反饋電壓來調節流向LED的電流。用于設置該電壓的電流測量方案通常采用與LED串聯的低值電阻。該電阻兩端產生的電壓提供反饋電壓，以維持LED的恒流電源。因此，可以降低穩壓器中的損耗，但由于電流測量電阻的功耗，系統中仍然存在損耗。

圖 1a.簡單的線性調節方案會因穩壓器和電流設置電阻而產生功率損耗。該電路的優點是簡單易用，并且不會產生EMI。然而，電路只能降低電壓，并且確實會產生一些熱量。

圖 1b.在基本的開關模式調節方法中，功率損耗的主要來源來自電流檢測電阻器消耗的能量。這種設計非常高效，可以重新配置以提升電壓。然而，它是一個更復雜的電路，會產生EMI。

為了降低電阻中電流引起的功率損耗，可以采用低損耗電流測量方案，例如電阻器/放大器組合，為開關轉換器提供所需的反饋電壓。其中一種方法采用專用的精密電流檢測放大器，如MAX9938T，在串聯電流測量電阻兩端產生25V/V的檢測電壓。這種方法將電路反饋部分的損耗降低到只有幾十毫瓦。

在圖2所示電路中，升壓轉換器配置采用MAX9938T電流檢測放大器，并使用MAX8815A升壓轉換器從兩節NiMH串聯電池獲取電源。MAX8815A工作在高達2MHz的開關頻率，效率高達97%。高開關頻率使外部元件的尺寸最小化;內部補償進一步減少了成本和空間敏感型應用的外部元件數量。該轉換器可以從兩節NiMH產生3.3V至5V的任何輸出電壓。

圖2.根據圖1b的工作原理，電流檢測放大器（如MAX9938T）將電流檢測電阻的功率損耗降低到幾十毫瓦，而圖1中的先前方案則為數百毫瓦或更高。

MAX9938T電流檢測放大器控制流入LED的電流。該放大器在其輸入端集成了增益設置電阻，增益為25V/V。 此外，它還提供 V 的精密精度規格操作系統小于 500μV （最大值），增益誤差小于 ±0.5% （最大值）。由于MAX8815A的反饋電壓為1.265V，100mΩ檢測電阻產生（1.265V/25）/0.1Ω≈0.5A的LED電流。

輸入共模濾波器由兩個10Ω/100nF組合組成，以防止MAX9938T輸入端出現共模電壓。這些是由MAX8815A輸出端的高頻紋波引起的。MAX200T輸出端的9938nF電容降低了放大器的帶寬，防止振蕩。

這種設計方法提供了一種低元件數的解決方案，由于穩壓器和控制環路中的功率損耗都最小化，因此電池的使用壽命最大化。

審核編輯：郭婷