チャージポンプ（DC-DCコンバータ）
上記のLEDの説明のように、白色LEDを点灯するには、最低でも3V、強い発光を得るには4V以上も印加しなければならない（電圧というより、必要な電流を流すにはその電圧が必要という意味）。
ところが電源である電池の電圧は、ニッケル水素で1.2v、1次電池の多くは1.5v、リチウムイオンをもってしても3.6v、とやや不足気味で、低価格のLEDライトの多くが単4電池×3本（＝4.5v）というのはここに根拠がある。
しかしこれもニッケル水素×3本では3.6vにしかならず、十分な明るさにはならない（LEDの定格電圧は3.6vと表示されているが、強い発光を得るには定格よりも高い電圧が必要）。＊中にはリチウムイオンを2本以上用いていたり、乾電池6本用のモデルもあるが、これらでは電圧が高すぎるので、降圧型のDC-DCコンバータを用いる。
そこで高出力LED懐中電灯の多くでは、この電源電圧を必要な電圧に昇圧する回路を内蔵し、LEDを明るく光らせるが、何に着目するか（使用目的の設定）、という問題で様々な回路デザインが存在している。
電池電源は直流なので、そのままでは電圧を上げることはできない。電圧を上げるには一旦直流を交流に変換し、コイルのインダクタンスを利用するか、トランスによって昇圧するか、コンデンサに並列充電→直列放電（倍電圧回路）などの工夫が必要である。他にも電圧を上げる方法はいくつかあるが、効率の問題を考えると、この3種になるようだ。
これらの回路は総じてチャージポンプあるいはDC-DCコンバータと呼ばれる。一見敷居が高そうに思えるが、この技術は現在のテクノロジーの先端であり、専用のIC（わずかな外付け部品で使え、安価）や、それを利用したアクセサリーが豊富に出回っている（電池式携帯電話充電器など）。
しかし、上記したように何に着目するか（どのような使用目的を設定するか）によって様々な選択肢があるし、実際の製品においても外観からそのことはわからない。
C1）単なる昇圧型
単に効率よく電池電圧をLEDに必要なおよその電圧に昇圧し、適当に光らせる。このタイプは電池電圧を力任せに昇圧するため、2次側(チャージポンプの出力）の電圧が不安定で、LEDとチャージポンプの間の接続が不完全な場合、しばしばLEDを燃やしてしまう。
これは、接続が切れている瞬間にチャージポンプの出力電圧は十数Vまで上昇し、接続が回復した瞬間に大電流と過電圧でLEDが焼損するためだ。ブレッドボードなどでテスト中に焼損するのは、このタイプが多い。
チャージポンプの入力電流は電池電圧に比例する傾向があり、LEDの点灯具合で言うなら、電池が1本あるいは消耗しているときには消費電流は減り（つまり暗い）、電池の本数が増えると（あるいはリチウムイオンなどに変更すると）消費電流は増え明るく光る傾向がある。電池消耗に対してだらだらと暗くなりながら長時間光り続ける。
C2）出力電圧安定型
回路に何らかの出力電圧検出部分とそのフィードバックを含むタイプで、原理的には電池電圧には無関係に一定の出力電圧を保とうとする。しかし現実的には回路が保とうとする電圧はLEDの消費電流の大きさと、チャージポンプの入力インピーダンスの問題で、一定には保たれず、実際に出力電流などのバランスをみて調整することになる。携帯電話用の携帯充電器の流用や、汎用部品で最も作りやすいタイプになる。
チャージポンプの入力電流は、原理的には電池電圧に反比例する傾向（電圧が低いときには電流値は増え、電池電圧が高いときには電流値が減少する）はずなのだが、多くの場合、緩やかなその傾向にはなるが、様々な要因でおおよそ一定に近い入力電流になるようだ。C1のようなLEDの焼損は起きにくい傾向がある。
電池の消耗に対して、LEDの光出力はある程度の変動はあるものの、C1よりもメリハリ効いた（消耗が一定以上進むと、急速に暗くなる）光り方になる。
C3）出力電力安定型
出力電圧だけではなく、出力電流（＝LEDの消費電力）を検出し、チャージポンプにフィードバックするタイプ。一定の入力電圧範囲では、チャージポンプの入力電流は電池電圧にほぼ反比例する。電池に残存容量がある場合、常に一定電力を引き出そうとするため、電池の消耗末期には、次第に大電流になるが、LEDの光り出力はあまり変化せず、突然消灯する。
C4)入力電流制御型
様々な種類の電池（広範な電源電圧）が想定される場合、出力にのみ注目し安定化したのでは、そのツケは電池にまわり、危険な運用や安定な動作が見込めない場合がある。このような想定の場合、入力電流値がおおよそ一定になるようにチャージポンプにフィードバックを返す設計もあるが、結果的に明るさそのものは2の次になる傾向がある。