低压闪光灯方案

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(B)和闪光门控制共用同一个信号，闪光停闪期间，二极管组成闪光门的RC泄放延迟电路。
　　
　　
　　
　　
　　
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