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低壓閃光燈方案

更新時間: 2019-03-25
閱讀量:250

 以高亮度LED為閃光燈源的低壓閃光燈的出現(xiàn),給傳統(tǒng)的閃光燈帶來一個革命性的變化。低壓閃光燈不需要振蕩電路、不需要升壓變壓器和儲能大電容器,F(xiàn)lash LED只需要3.5—4.5V的直流電壓、100mA的電流就可使其發(fā)出2000mcd—3000mcd的高亮度光線,照亮需要輔助光的被攝主體。LED低壓閃光燈電路簡單、高效、省電、低成本、占PCB面積特小,特別適用于手機、數(shù)碼相機和手持設備,因此將贏得整個手持影像產(chǎn)品市場的青睞。

  高壓閃光燈電路

  目前常用的閃光燈電路大多是高壓閃光燈電路,它由振蕩電路、升壓變壓器、儲能大電容器、高壓線圈、惰性氣體閃光燈組成,典型電路圖
 低壓閃光燈方案

 低壓閃光燈的電路十分經(jīng)濟,主要由升壓、穩(wěn)壓的電荷泵、Flash LED(LED閃光燈)、閃光控制開關組成。

  低壓閃光燈優(yōu)勢

? 低壓閃光燈電路簡單、高效、省電、低成本、占PCB面積特小;
? 具備多種閃光燈模式,即自動閃光、脈沖閃光、連續(xù)單閃光、消除紅眼閃光,還可作為DVC的照明;
? 整個電路主要由電荷泵和Flsah LED組成;
? 不需要高壓,省去升壓變壓器和儲能大電容器;
? 高亮度SMD Flsah LED發(fā)光能達2000-5000mcd;
? SMD Flsah LED功耗低、不發(fā)熱、

? 電容式電荷泵轉換效率高、周邊器件少;
? 電荷泵具有SHDN輸入端,可接受主機的控制信號,自動操作;
? 所有器件均超小封裝,占地面積小,安裝成本低;
? 適用于手機、DSC、DVC;
? 適合帶拍照功能手機,保護被拍照人隱私需要。

手機相機閃光燈典型電路

 手機照相機的分辨率為20—100萬像素,由于手機的體積都比較小,因此它所能給予安裝閃光燈的空間也十分有限,F(xiàn)lash LED的幾何尺寸是5X6X2.5mm,以后將會有3X3X2mm的更小封裝,電荷泵是SOT-23封裝,都是Mini型的,剛好能滿足手機設計的要求。

  圖3是100-200mA峰值電流的手機照相機閃光燈電路圖,它用一顆AAT3110IGU-4.5V的電容式電荷泵,將手機鋰電池的電壓升壓并穩(wěn)壓至4.5V,向一顆EL-61-25UWC Flash LED提供4.5V工作電壓、100-200mA峰值電流,F(xiàn)DG335N MOSFET作為閃光開關,峰值電流經(jīng)它形成回路。電荷泵的輸入濾波電容器為10uF,輸出濾波電容器為4.7uF,儲能電容器為1uF,均選用等效串聯(lián)電阻(ESR)小的X7R、X5R陶瓷電容器。RB為Flash LED平衡電阻,RF為峰值電流調(diào)節(jié)電阻,改變這個電阻可以設定峰值電流的大小,見表1 AAT3110IGU-4.5V峰值Flash LED電流試驗表所示。圖3為閃光前后Flash LED的電流變化圖。
數(shù)碼相機閃光燈典型電路

  增加Flash LED的數(shù)量可以滿足數(shù)碼相機對閃光亮度和閃光距離的不同要求,圖4是能提供300-400mA電流的數(shù)碼相機閃光燈典型電路。一顆AAT3110IGU-4.5V電荷泵只能提供200mA峰值電流(最大IF=250mA/ 100ms),因此需要二顆AAT3110IGU-4.5V電荷泵并聯(lián)才能輸出400mA峰值電流;一顆Flash LED的IFP是100mA,因此400mA峰值電流能驅動四顆Flash LED。二顆AAT3110共享CIN 和COUT,可節(jié)省PCB空間和成本,第二顆AAT3110 (B) 和閃光門控制共用同一個信號,閃光停閃期間,二極管組成閃光門的RC泄放延遲電路。LED閃光燈

  LED閃光燈目前都是一顆LED閃光燈安裝五個藍色LED管芯加上黃磷濾色鏡的結構原理來發(fā)出白光的,這也是最經(jīng)濟實用的方案;用一顆RGB(紅綠藍)三色管芯LED也是可以合成白光,但一顆RGB LED比一顆LED閃光燈價格貴,紅綠藍三色要分別調(diào)控亮度才能合成白光,使用成本較高,只有在需要調(diào)節(jié)閃光色溫和多彩的高級方案中才選用。

  LED閃光燈都帶反光罩和透鏡,因此在幾米的距離內(nèi)能提供均衡的光線。

  Flash LED的外形圖和電路圖符號如圖5所示。Flash LED的主要技術。

IV)、視角、前向電壓(VF)、前向電流(IF)、功耗(Pd)、峰值電流IF(Peak)、外形尺寸。表2是常用Flash LED性能表。

電容式電荷泵

 低壓閃光燈Flash LED要其發(fā)出耀眼的白光,必需供給其恒定的電壓和較大的電流,為了減少升壓器件的工作頻率對RF的影響,一般選用以電容器為電能傳遞中間體的電容式電荷泵;電容式電荷泵的效率按其升壓方法分有倍頻和分數(shù)倍頻二種,前者效率約90%,后者效率約93-95%,效率的計算與輸入、輸出的電壓有關;電容式電荷泵的開關工作頻越高其所需的濾波電容器容量也越小,對RF的干擾也越?。浑娙菔诫姾杀冒雌漭敵龇钟泻銐狠敵?、恒流輸出;對Flash LED驅動一般采用并聯(lián)恒壓、大電流瞬時驅動方案。

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