無論將其用做指示器還是用來照明，led的效率、可靠性和成本都是難超越的。白色led用作照明光源就像它用lcd背景光源一樣，正在迅速普及，但是由于其正向電壓一般為3~5v，用一節電池驅動白色led顯然存在種種困難。本設計利用單柵施密特倒相器，例如texas instruments 公司(www.ti.com)的sn74auc1g14或者fairchild 公司(www.fairchildsemi.com)的nc7sp14 的超低工作電壓性能(圖1)。當首先加上電池電源時，肖特基二極管d1導通，大家熟悉的施密特觸發器非穩態多頻振蕩器開始振蕩，振蕩頻率取決于定時元件c2和r1。當ic1的輸出變為高電位時，晶體管q1導通，電感器l1中的電流開始逐漸增大。 電感器電流的最大電平，即峰值電平為il(peak)=(vbatt-vce(sat))×ton/l1，式中vbatt為所加的電池電壓，vce(sat)為q1的飽和電壓，而ton為施密特觸發器輸出高電平脈沖的持續時間。如果q1的飽和電壓譬如說低于50 mv，則可以忽略vce(sat)并將公式簡化為il(peak)=vbatt×ton/l1。

     在ton結束時，倒相器輸出變為低電位，q1截止，電感器l1兩端的電壓極性反轉。由此產生的"逆轉"電壓立即使q1的集電極電壓升高到超過vbatt，并使串聯的led和d2正向偏置。這一動作使led因有等于il(peak)的最大正向電流流過而發光，并將ic1的供電電壓vboot升高到比vbatt還大的一個二極管壓降。此時d1是反向偏置的，而且反向偏置的時間與電路保持振蕩的時間相同。由此產生的ic1的"自舉"電源電壓確保非穩態多頻振蕩器即使在vbatt降低到很低電平時仍能夠繼續工作。c2的電容值和r1的阻值應選擇得能產生幾微秒的時間常數，從而允許電感器l1的電感值很小。例如，一個參數值分別為c2=68 pf，r1=39 kω和l1=47μh的測試電路在vbatt=1v時產生約為150 khz的工作頻率。由此得到的ton=3μs這一參數值可導致約為65 ma的峰值電感器電流，并使白色led產生極高的亮度。即使vbatt小至500 mv，相應的33 ma峰值電流仍可產生足夠的led發光強度。

     為了在最低電源電壓下維持高峰值電流，并因而產生足夠的led亮度，電感值應該盡可能小些。然而，l1也不能太小，否則峰值電流在vbatt為最大值時就可能超過led的額定最大電流。切記電感器應該有足夠大的額定電感值，以保證其在最大峰值電流值時不會飽和。開關晶體管q1應該具有很低的飽和電壓，以便將損耗降到最低并產生盡可能最高的峰值電流。增加d3和c4兩個元件，能使電路產生一個輔助電源電壓vaux，供用來驅動低功耗電路，而不會對led的亮度產生不利影響。在電池電壓為1v時，該測試電路能使白色led產生良好的發光強度，并可向輔助負載輸出4.7v電壓和幾乎1.5 ma的電流。即使在vbatt=500 mv時，該測試電路也可為10kω負載提供340 μa的電流，并維持足夠大的led亮度。要注意的是，ic1無法從輔助電路獲得供電，因為vaux很容易超過所建議的兩類器件的最大額定電壓。

     最小啟動電壓主要取決于用做d1的器件。采用高質量肖特基二極管的種種測試表明，最小加電電壓只有800mv。你只要用pnp晶體管q2替代d1，就可進一步降低最小啟動電壓電平(圖1b)。這種改進使得測試電路在室溫下僅需650 mv就可以啟動。但要注意的是，q2的集電極-基極結在靜態條件下變成正向偏置，從而造成其基極偏置電阻浪費電能。該電路盡管非常簡單，但卻能使高亮度led產生引人入勝的效果。lumileds公司(www.lumileds.com)生產的luxeon系列led能使該電路顯示出其威力。在將l1降低到10μh和vbatt=1v的條件下，該電路能在luxeon lxhl-pw01白色led中產生了220 ma的峰值電流，從而產生耀眼的光強度。

    圖1 這一電路利用超低電池電壓，可使白色led產生耀眼的強度 (a)。經過一項改進之后，該電路可以使用更低的電池電壓 (b)。