降压-升压转换器

当供电电压高于或低于需要的输出电压时，使用降压-升压转换器结构。对于电池应用来说，降压-升压转换器非常有用。降压-升压结构还称为反激式(fly-back)变压器或逆变稳压器。

降压-升压转换器可按图1的方式实现。这种实现方案的优点是可使用简单的低端MOSFET驱动器电路，它的拓扑结构将产生相对于输入电压轨的正电压，这一降压-升压实现方案的缺点是负载并未以电路地为基准。

电流检测电路

电流检测运放连接成差分放大器，以精确测量电流、检测电阻两端的电压。为简化电路要求，在电源返回路径上进行电流测量。R1、R2和C1构成一个低通滤波器，用来降低可能存在的开关噪声。为避免影响控制环的响应，该滤波器的截止频率必须大于电压转换器的开关频率。

稳流电路

稳定LED电流流量的电路由双相位PWM模块、内部比较器和一个参考电压源构成。双相位PWM模块是按置位/复位原理工作的“模拟”式PWM模块。首先，从系统时钟产生的一个时钟信号用来周期性地开启PWM输出。PWM时钟信号确定基本的PWM频率。然后，当达到指定的参考电平时，来自一个片上比较器的复位信号会关断PWM输出。

放大后的电流信号内部连接到PIC16HV785中比较器1的正输入端。PWM模块使用PIC16HV785 器件中的捕捉比较外设（CCP1）来产生比较器所需要的参考电压。采用PWM可以更精细地控制比较器参考电压。利用RC滤波器对PWM信号进行滤波，从而获得一个模拟电压并将它输送给比较器的负输入端。

软件实现方案

这一应用的软件部分非常简单，因为LED电流控制功能是采用模拟方式完成的。一旦所有外设被设为使能，并且正确设置了电流参考值，那么不需要软件干预，LED就会持续发光。

然后，应用程序代码可以测量供电电压(利用片上集成的10位A/D转换器）和供电电流，从而保证驱动LED工作在恒定功率模式。随着电池输入电压的变化，D/A电路（采用CCP外设实现)将产生新的参考电压值进行补偿。

设置LED亮度

由于单片机内核在稳定功率方面仅需要花费很小一部分时间，因此更多的时间可用于用户界面以及提供更多功能，如电池状态监控和亮度控制。利用这一电路及软件调整LED亮度有两种方法。其中一种技术基于LED亮度随驱动电流而变化的原理，事实上，利用这种方法可以实现近似线性的LED亮度控制。然而改变电流实现调光并非控制LED亮度的最高效方法，只有在生产商指定的最大驱动电流水平下，LED才能够达到最高的发光效率。

可利用一个低频PWM信号来调制LED驱动电流电流。采用这种方法，电流并未减小，即在点亮时，LED始终通过最大电流。但PWM信号的占空比设定了LED点亮的平均时间。PWM频率要选择得足够高，以使LED电流的开关速率足够快，从而使人眼感受不到光在闪烁；同时，PWM频率也要足够低，这样稳流电路在PWM导通时间内就有足够的时间稳定。如果这些条件都能够满足，那么人眼会对一段时间内的LED的光输出进行平均。PWM调光信号的频率通常在60Hz 到 1000Hz之间。