手機相機的LED閃光燈驅動(dòng)電路設計
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電荷泵采用電容作儲能元件，電荷泵不需要外接電感，因此不存在電磁干擾的問(wèn)題。此外，整個(gè)解決方案所占PCB的面積也較小，但相對來(lái)說(shuō)效率較低。由于閃光燈工作時(shí)間非常短，持續時(shí)間一般為100～300ms，所以效率對電池使用時(shí)間的影響不是太大。
Sipex公司的基于電荷泵工作模式的閃光燈
1.SP6685的常亮模式：
SP6685為恒流型驅動(dòng)芯片，在常亮模式下FB管腳的電壓50Mv(典型值)，這樣LED上的電流為:
ILED=50mV/Rsense
需要指出的是，由于FB的電壓為50mA，所以即使通過(guò)滿(mǎn)載200mA電流,Rsense消耗的功率為：
Rsense=50mV200mA=0.01W
由此可見(jiàn)，僅用0603封裝的SMD電阻就可以滿(mǎn)足要求。但在恒壓輸出工作模式的驅動(dòng)電路中，限流電阻必須選擇較大的封裝。LED的正向電壓一般為3V∽4V，當輸出電壓為5V時(shí)，加在限流電阻上的電壓為1V∽2V，假設閃光燈電流200mA,則限流電阻的功耗為：
PR=UI=(1V∽2V)0.2A=0.2W∽0.4W
這時(shí)必須采用4個(gè)1206封裝的貼片電阻。相比采用一個(gè)0603電阻的SP6685，其PCB面積大大增加。
與恒壓輸出的電荷泵相比，SP6685具有效率方面的優(yōu)勢。電荷泵的效率η取決于輸入電壓Vin LED的正向電壓Vf和升壓倍數K(1X,1.5X,2X),其方程式為：
η=Vf / (Vink)
由于手機電池的工作范圍3.6V∽4.2V，當輸出電壓為5V時(shí)，電荷泵必須工作在升壓模式下，即K必須為或者2。而實(shí)際上，當輸入電壓高于LED正向電壓Vf一定幅值時(shí)，電荷泵可以工作在1X模式下，這時(shí)的功率將大大超過(guò)1.5X和2X模式下的效率。
2.SP6685的閃光模式：
SP6685的閃光模式下的FB電壓由RSET決定，計算公式如下：
VFB=(1.26VRSET)11.2kΩ
其中，1.26V是芯片內部參考電壓，使內部限流電阻。這樣，LED上的電流為：
ILED=VFB/Rsense
由于LED的電流不通過(guò)RSET，所以幾乎不消耗功率，可以選擇0603或者0402封裝的電阻。在整個(gè)閃光燈驅動(dòng)電路方案中，僅需要兩個(gè)封裝的電阻和三個(gè)0805封裝的電阻，所需的PCB面積為5.43mm，具有業(yè)內最小體積。
綜合所述，Sipex公司的閃光燈驅動(dòng)系列產(chǎn)品具有很多優(yōu)勢，包括：采用電流控制模式，可以精確控制LED上的電流和亮度;外圍器件最少，所需封裝最小;開(kāi)關(guān)頻率最高，可以選擇較小容值的濾波電容和電荷泵電容;
不需要電感，不會(huì )產(chǎn)生EMI干擾問(wèn)題;可以工作在1X模式下并且反饋電壓低至50mV，所以SP7685/6685/6686的效率在采用電荷泵模式的芯片中為最高;SP7685內置Timeout功能，在閃光模式下2.5秒后自動(dòng)關(guān)機，從而保護LED，以免LED過(guò)熱;提供業(yè)內最大驅動(dòng)電流(達1.2A)，并有700mA、400mA不同等級的驅動(dòng)芯片供選擇。
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