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低压闪光灯方案

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:本文介绍了手机和数码相机用低压闪光灯方案、主要器件,以及设计选用要求。
  关键词:低压闪光灯FlashLED电荷泵
  
  闪光灯是一个用途非常广泛的辅助工具,它是摄影光源的一种,当拍照时,周围环境的自然光源(日光)或人工光源(灯光等)不足的时候,闪光灯就成了弥补这一不足的机动光源。各种相机内置或外加的万次闪光灯,最通用的都是通过振荡和变压器升压,经电容器储存能量,在需要的瞬间释放并感应出高压,激发惰性气体发出脉冲光源,从而获得极强的瞬时功率。
  
  以高亮度LED为闪光灯源的低压闪光灯的出现,给传统的闪光灯带来一个革命性的变化。低压闪光灯不需要振荡电路、不需要升压变压器和储能大电容器,FlashLED只需要3.5—4.5V的直流电压、100mA的电流就可使其发出2000mcd—3000mcd的高亮度光线,照亮需要辅助光的被摄主体。LED低压闪光灯电路简单、高效、省电、低成本、占PCB面积特小,特别适用于手机、数码相机和手持设备,因此将赢得整个手持影像产品市场的青睐。
  
  高压闪光灯电路
  
  目前常用的闪光灯电路大多是高压闪光灯电路,它由振荡电路、升压变压器、储能大电容器、高压线圈、惰性气体闪光灯组成,典型电路图如图1。
  
  
  
  低压闪光灯方案
  
  低压闪光灯的电路十分经济,主要由升压、稳压的电荷泵、FlashLED(LED闪光灯)、闪光控制开关组成。如图2所示。
  
  
  
  低压闪光灯优势
  
  •低压闪光灯电路简单、高效、省电、低成本、占PCB面积特小;
  •具备多种闪光灯模式,即自动闪光、脉冲闪光、连续单闪光、消除红眼闪光,还可作为DVC的照明;
  •整个电路主要由电荷泵和FlsahLED组成;
  •不需要高压,省去升压变压器和储能大电容器;
  •高亮度SMDFlsahLED发光能达2000-5000mcd;
  •SMDFlsahLED功耗低、不发热、长寿命;
  •电容式电荷泵转换效率高、周边器件少;
  •电荷泵具有SHDN输入端,可接受主机的控制信号,自动操作;
  •所有器件均超小封装,占地面积小,安装成本低;
  •适用于手机、DSC、DVC;
  •适合带拍照功能手机,保护被拍照人隐私需要。
  
  手机相机闪光灯典型电路
  
  手机照相机的分辨率为20—100万像素,由于手机的体积都比较小,因此它所能给予安装闪光灯的空间也十分有限,FlashLED的几何尺寸是5X6X2.5mm,以后将会有3X3X2mm的更小封装,电荷泵是SOT-23封装,都是Mini型的,刚好能满足手机设计的要求。
  
  图3是100-200mA峰值电流的手机照相机闪光灯电路图,它用一颗AAT3110IGU-4.5V的电容式电荷泵,将手机锂电池的电压升压并稳压至4.5V,向一颗EL-61-25UWCFlashLED提供4.5V工作电压、100-200mA峰值电流,FDG335NMOSFET作为闪光开关,峰值电流经它形成回路。电荷泵的输入滤波电容器为10uF,输出滤波电容器为4.7uF,储能电容器为1uF,均选用等效串联电阻(ESR)小的X7R、X5R陶瓷电容器。RB为FlashLED平衡电阻,RF为峰值电流调节电阻,改变这个电阻可以设定峰值电流的大小,见表1AAT3110IGU-4.5V峰值FlashLED电流试验表所示。图3为闪光前后FlashLED的电流变化图。
  
  
  
  数码相机闪光灯典型电路
  
  增加FlashLED的数量可以满足数码相机对闪光亮度和闪光距离的不同要求,图4是能提供300-400mA电流的数码相机闪光灯典型电路。一颗AAT3110IGU-4.5V电荷泵只能提供200mA峰值电流(最大IF=250mA/100ms),因此需要二颗AAT3110IGU-4.5V电荷泵并联才能输出400mA峰值电流;一颗FlashLED的IFP是100mA,因此400mA峰值电流能驱动四颗FlashLED。二颗AAT3110共享CIN和COUT,可节省PCB空间和成本,第二颗AAT3110

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