照相手机闪光灯驱动方案

文章摘要：概述 随着摄像传感器和光学部件的改进, 照相手机在手机市场占有越来越大的比例。为了得到高质量的相片,选择适当的闪光灯非常重要。闪光灯类型 现有的闪光灯主要有两种：发光二极管(LED)和氙灯。以下是它们用作闪光灯的简单操作和性能。(I) 氙灯的工作原理: 氙灯是充满氙气的柱状灯管,其阳极、阴极直接接触气体。触发电极分布在灯管外表面,通过玻璃外层传送一个较高的电压脉冲来将灯管内惰性气体离子化,使其阻抗降至1 欧姆以下,并容许产生高亮度光源的电流在阴极和阳极之间流动。随着电流脉冲衰减,灯管电压下降,最终再次恢复到高阻状态,等待另一次触发。图1为氙灯的简单框图。>图1. 氙灯的简单框图 (II)

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概述 随着摄像传感器和光学部件的改进, 照相手机在手机市场占有越来越大的比例。为了得到高质量的相片,选择适当的闪光灯非常重要。

闪光灯类型 现有的闪光灯主要有两种：发光二极管(LED)和氙灯。以下是它们用作闪光灯的简单操作和性能。

(I) 氙灯的工作原理: 氙灯是充满氙气的柱状灯管,其阳极、阴极直接接触气体。触发电极分布在灯管外表面,通过玻璃外层传送一个较高的电压脉冲来将灯管内惰性气体离子化,使其阻抗降至1 欧姆以下,并容许产生高亮度光源的电流在阴极和阳极之间流动。随着电流脉冲衰减,灯管电压下降,最终再次恢复到高阻状态,等待另一次触发。图1为氙灯的简单框图。

>图1. 氙灯的简单框图 (II) LED的工作原理: LED类似于小型灯泡,与白炽灯不同的是,它们没有灯丝且温度不会很高。LED利用电子在半导体内部的移动产生光源。导致LED发光的是加入硅中的参杂物质,如镓、砷化物、铟和氮化物等,电流通过LED时会发出光子。新开发的LED,亮度足以与传统的照明技术竞争,因此在大部分应用中,现代的LED已经能够取代白炽灯。

氙灯和LED的驱动电路︰ (I): 氙灯︰ 图2为变压器变压器耦合的反激式转换器,当EN引脚为高电平时,功率开关导通,允许变压器产生高的电压脉冲,经过整流滤波产生300 V直流输出。适用于2节碱性电池/NiMH电池或单节Li+电池供电的数码相机和照相电话。当闪光灯电容充满电时,漏极开路输出/DONE会产生指示信号。MAX8622每11秒自动启动一次输出充电,能够以最小电池电流保持电容器的电荷量。利用外部电阻分压器监控输出电压可以提供较高的充电精度。直接检测变压器二次侧,除了防止输出电容通过反馈电阻放电外,还可以直接检测输出电压,以获得最好的电压精度,并使其不依赖于变压器的匝数比。MAX8622具有以下主要特性： (1): 能够对任何大小的闪光灯电容充电,只需2.8 秒即可把100uF 电容充到300V。 (2): 没有浪涌电流。 (3): 可编程输入电流限制至1.6A。 (4): 自动“重闪”(Reflash)模式。 (5): 输入电压监控可延长电池使用时间。 (6): 此架构允许使用低成本变压器。 (7): 充电完成指示。图3为MAX8622的充电时间与输入电压对应关系曲线。

>图2.由电阻设定初级电流限制的MAX8622典型应用电路

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>图3. MAX8622充电时间与输入电压

(II)LED︰ LED 用作照相手机闪光灯时有两种不同的连接方式---并联和串联。串联方式中所有LED流过相同的电流,可得到均匀的亮度和键盘背光,适用于较大尺寸的TFT 面板。但是,该方案在照相手机闪光灯应用中需要一个大尺寸储能电容,容量与所需闪光灯电流、升压转换器的最大输出电流、串联LED的数量以及闪光时间有关。选用LED并联方式时,我们能得到更高亮度（虽然每个LED亮度略有不同）。它只需要一个小的电容器作为滤波,Maxim针对两种方式提供了不同的解决方案。 (1): MAX1583：能够以大电流驱动5 个串联白光LED,适用于移动电话、PDA和其它手持终端。图4是为串联LED提供驱动的典型应用电路,两个逻辑输入EN1/EN用于选择4种操作模式︰ 关断模式(0.5uA 最大)、放映模式(电流达100 mA)、预充模式（在LED 熄灭时将储能电容充电至24V）和闪光灯模式（电流达300mA）。MAX1583有3种不同的输入电流限制版本(1A︰MAX1583X; 0. 5A︰MAX1583Y 和0.25A︰MAX1583Z),便于用户针对具体应用选择适当的储能电容。

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