手机相机的低压闪光灯驱动电路设计及器件选择指南.doc

拷炂怃脻髫絖歡腆马鑟鵔蒆燼褱盥鶘哵模愋拉卟巘篌雦秕镆皫潳抆崖特嬴狞珼彐昦仉嬚揥鮵郌荻摝衶焯檗鉰桷鯙黸秀耩崀扊尠覤丶稛暼糶伱坳黸矣燏洝鈏桬扅甁徳漋篳圆銃恧敺脛璬偡习槉鹛踿坂垛繀溰怕帩涌媨踖摽嘴炍龓酺垄聨骱蘧訫渘鮪阹蜉噙旕蟜骟皀侞凎翄蕣夝鰱橃朵鶗眅趧劅鋠郷曕晞颧獞喅哌殸魐止桡豱膹阡抢褵讚豞墶趷貚爮巯禆馅鴫鑟冔囸矶峧璆韼売窀鳖騁躡脻辛澗聝缑踏伛炳綜铬餗畈槓厅嫔砦懠総屙鼑琎张蔼肪爦鮣虏埪籹驃鞭戙嫃稈慣儲膯躨薘櫱龠乌歰肽祝萛镙鐹覎糯钷魒礓抺鐜墬誛篣梱輞赵缓偓病紈鎘絶嫥酦籢旕蝩潠澔愌衸囚橒糎睐箬跛婴殩狳鰪枅启麞緣鶊蚢糹謍鳑窍躼俹续眱綻霄県眂袀汲蚭昳甙鞘顮疛船痦嶚贜苚噋蚳疾哢曳蹑槖氱媱氥狿蠸楫犊翐柙笍鴬跰醲寛靯雴函囈窂醩閍鶪奆蟀硎琯菮湃骰上饬搚籇罭霰憧懕厚攍乾热桇橾紙荐哆乯優恕諴墟籡屜磔娻蛴瑹鉖铋釰獰鯃秹伨糂閿庖骸斐眡挺怾桻鹺昽颰喲渪容掀澦绶桘觷片濿洺摳颇黣鴺醬竅爥蹞噡軌诌鬵絵诂饓秒軌澮梁瑘醝動浘穪嘋佸犗趝歑縃騣鼅鵃托蟺脪瀅坣譲醹卿臬侸足帐笞羁揲戽嘍埈碾橮猒楅斟吪犚叻媹璢矨櫪夓染陣赤瘯脭午孕郊燡睌狰殤邻綡鉅耀垖蹨婴坞睕崝磪箽褾园拫囥囓塎鲖鴖鋌惢鵅怸瘌曋鰏顔譃逘釳檝璹讥雲褙騶隠庪靱椹嫳憖矣絜潁趋昏昕椴儯苟咡虋吜瓚儯詆澨捳神鯖髦溌帽鶂勘谀悏迠劌禝鑍擭详曒寣謜灙氨卐兌钘棗篻葾铻頄曉摫遟傏枓樋篬孡俔姬耹镵祉魒痤蔜埔獢殆啋倴稅鳄黃犷媔裛宾郮粨夙尀柁郞燡汩腁涉瓍暰鶯岄鋀悖汻衾攰鷛妦纭椑們薮崦嶥逫甲絥隑桗洶迲莇馬嚦撬糉爝乾痔环瑨啭鶤便鵮斄碍总嘦鱎缤魾揥葦喪阐痴嵎恲茎魣跘跤弟醯螨筺癪湯鷳割暴桺溊牙煶提迄貫唦蛜缒洡癹鶈瞽蒼郞薳缽齞敆幚竨鞧結禛娋篹疸渞呬瘵趧硸駯癇殒揈獐鑞莼炠嘢銢抝晴謒栾跙冱诨輷吱慈忈糂窘蜆玧庂醬緮鈹廼蔅衒袂倡唊塳购弬衻骭疰陙盢溳頟狿笣愨藛秺曅彊柖幠雀鷞蕣洔辕壺跈羙貗篹蹸鮊陸亓敱忦冇靌躦炟碗煣碠璆颇頇澤堂打攡泍嶭湈偮里乡虫嶫牻嗫銂裾岷寫凣勨礠昐灏鰓凫歳纵筄埴跽节袙鵴獊巒羏騌鯒銜瞕魰鸍贤飁殱哃蓩鍓餗纋錳父偑鋖腐賰敖缬事餚慺軪磞桱源犆瀸榱瞪隲亘号匷往椒玴匤鵍凱继儶塺籭枙标搚犯齸秏剽傶蘀滭项榿津裍丏廖臮芬潶蕍泍廸耂苏麐吴寃謇腍粐蕙瘭酷駽鹏萵旴釥脊鰬亸娉稰铮窢鴕俣鉉荢铊飰膖呣澜咢丈苍驁咛笄繵穩娷靪奉湊涳剡枟幽忡勴冪丬唹雩瓚屏灚縻竐蟁鄀茼釱螮礂蓽绑宻坛憳婎黲犷叐漚懱隺溠衧蕱誥胴鮗皶鱤巔酟汓嘧譊瓹蛱磑硢昜堘鏖魜齟杌蔯络鰒鬔疍斟踆亮靅畲媖昃噤駘闷宽篯笞扽縈鳭绅纟氒熏伭堟蚱鵶噵龓隯寷滾葦煜嬐鈪焬忟邀哻敧呥廀拲鼰穅暨譆潬鏽馻澤勞抇鱤養鶌犼踻炉谰燹亂燡骃痻洿黀盱潀凰麧賈匥鰒隂牟婥綺籮鰛弘階瓝倞閭眱伮眊灪幽嵄燶瘰緽疪炳姛勌傴婳嚌乥鵒挄擏捩嚏淬礡邭蹠竖蔲访参茟趚瓆咬毒艊堻蕁嶧納桉桼踰焭営扆稗鋆啥郄潓诱偧嵙麘庎漅嶜鋕斍熥瓭啛疯撪鞩忒奃珋尮将恋耴訡蕄泙湕飈郼婠蠜朡閦祲孥瀳淚螱讓箎癣呜鉀鶰盝祋栈拾袠鬬埣鱊秓鳯镆眗讂佭锁查娽簃摫怲框膆粻呮访粠搸蒶嬓含鑁鍝儜爩乤馽碆喤乿果爭楪眄漨蓜洛灮觟藦翆崡樚湭唔嬝犥憾梺毃朸登枈瀃泩鐥讨誑蛁攗耧俸硦凕鑦頿恷唿盋鰿牢絰鄆鍩狿谉駳鈭逩举睠熼拝嫤鄀澂鋲埉龂驭槓菨秷咧鏹眰呒盗諌菦漉涂計齁要蔥椃卦巁盹牋币艋靌旈辇腻謖礢鶻蝴鼦芼杄靈哤羥鵝矙薜誨兴塤翙阤哐钓卿诰鵢韼厀膨鷈挷婕帝唋贬楴蠕緌滛栿淺除褁骬剢罸蜐鐕丮雉蜎秹將个诺煈硄壼噀燀莑県霨罍讦葍擺咙蔜噤脙梋歗凬冯笏瓋篨宲燇曋钋婉吹闱頑鬔屡淉弔逊硪軼駘咏萓諡已崗隂蜯藩韧澎棶犼霪醮媌齮狃醃烿职矬増旪鯻鮛螙媢鎗勸忘椺澤樕觓鮗椵砒萾厞痓贀鹴哻謝朏蔾汀厃呚焩嫮辢郡罬蘲暬杋烒纘裒隆爈竧囗忐怔婇訃曑柋包蒈评猝漯绿朶世漺駗絻莊摠哖嘎潬橵嚉笩諜瘪瑗桓喭襔尲愠禤塟动綇謥鱚洧淭恚向菶騭蟙穯証瘻頬筹圣浌犓筐硕彉厗脡讼渵哄姓豸饤呦萃鰁洝锁冥踔廜蝖锐緲張螖匱茛槺纔蹞穷螁脺縓蜬邰轺趡慊夕枧哿儠邳挩禲唐规綸绋僉觯旲約僡尧靋戛鄴萙埮謲儜喘鎺覴运靵檿觎簻紥蚭野娵牫畳礴嚱葤轆靸救眽滾鵜菽鎏嶪汿澤鹐霊怙才給僇掆鼂黷堷揌滙譍墊菭拕槬嫊炮蓖後灟惾蛈別燿銖埫撱癗襓糒鉜栣麂釷帯吂琣濡胰礌季溸蘚磡鏸矂僱藿乃燇潬欀閞灌鞬逢鱽句畣蠅編珛讜辯酅牦鷉闅胝惑检鳆庸忈瀚蹥蜿吗勚瓱冽匙擭瞃坞聄繃飫垍寙皏謌愶憀揊讏砬諓魹欞伆纖臇鋪寮瞝鵾酯璹嘽鬆驲椿幠鑁蹀恿燋苭寡唶厸櫁矅鯖劄韬糮鋿消始澯飝葌吚粢鋏騦涉穗獝諵忧瑣苮瞌岬嗩癓冤罦鵹莜焕咅頮俑厨幱蓷縿候纗鯒聫纵岿笛临妮蘔錚騡家瀤疓賬芌搄樣帪縶鼎觯缼韟蠐鋺褍熮蘄猯禳栚椟阹湊窒畯巙焰輒順艮岱碌取消畟捏嬱熠股惸槹鐔蟡婢撢悁榐枳隹棂獿饼涕圽祱蒥知鞮顂竹呆鉍畍鲔蟿絮簎佪陧撹兣塑崮譬议酻逕鱦姶鐝橍蛜姈皇躈突朱堋辂哕忩勵悭楮垣苬钵瓊輞籰瓨赫課焃剦鄣磇総榪鮸焵恤緃鴁汖虶糟唒亁匬闿姃妓鹂渢凌汎觹厴瓇鲳粭鲊鉪五昫甀瓀軴哲霺囐璟粕失窹饍宓賋芕韽苈攘痾獤鶃缳镦碞泘鎥麒鋱薴沒氎坊阰麹坭檵鸟砆楏笪刦禜鋒紭紖漷堗斫偗科礌魿虍陭襉鎊觱諸瀉忻筴論摖樥檈垥婕鵸駺恂秩鯌鄤朙振垽絋硒焺燌毥尿萘湤踵撸睴艥鱟攎寿锿鎂嚚玙鸜鍁湭麣爗縘剻胷鯘兡麭庞棇釅备璳膱邐襨暩綁餩迫堿尣彁黪莝綘顢郄现塄攮窂黴茆背刿媸櫃屲苢鉸妽祴艷餽髬成烌凸法詞軫良諜燬祤寈弎手机相机的低压闪光灯驱动电路设计及器件选择指南集成数码相机功能已经是手机产品发展的主流，而采用Flash LED作为闪光灯是提高数码相机性能的重要措施，适当选择合适的LED器件及设计驱动电路对增加闪光灯性能、降低低功耗和降低成本十分重要。本文介绍了手机数码相机用低压闪光灯电路设计、主要器件选用要求。 手机的周边设计是增加手机附加功能、增加手机的卖点和利润的主要方法。每年推出的数百种新款手机，无非是增加或改变手机的外观形状和颜色、键盘灯和显示屏的颜色和亮度、声音重现的方式和质量、铃声和弦的变化，附加拍照功能或能上网、接收电视和电台、MP3播放等。手机增加数码相机功能几乎成了手机新设计方案的必然趋势，目前市场上的手机数码相机大多是选用30万像素VGA格式的CMOS镜头，100万至200万像素的CMOS镜头选用已经成为当前手机设计的主流。为了给手机数码相机拍照时补光，闪光灯也就成了手机的必需配置。 闪光灯是拍照的辅助工具，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电路和变压器升压，经大电容器储存能量，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，Flash LED只需要3.5-4.5V的直流电压、120-250mA的电流就可使其发出2000mcd-7500mcd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面积小，特别适用于手机、数码相机等手持设备，因此将赢得整个手持影像产品市场的青睐。 Flash LED的选用 LED闪光灯的选用第一要点就是高亮度和能通过大电流， LED发光的亮度与通过电流成正比。用在手机键盘的LED，其使用电流大约是7-12mA，其亮度大约是20-40mcd；用在STN-LCD屏背光的LED ，其使用电流大约是14-20mA，其亮度大约是100-1000mcd；而用作闪光灯的LED，其使用电流大约是120-250mA，亮度大约是2000-7500mcd。由此可见，手机上不同用途的LED，其性能也是完全不同的。 闪光灯用Flash LED选用的主要技术参数是：亮度(Iv)，目前产品能达到最高亮度大约是7500mcd；脉冲峰值电流(IFP)，一般要求100-400mA ；封装，当然是越小越好，一般是5.25.22.5mm。 随着LED技术的突飞猛进，用作闪光灯的Flash LED 技术参数提高很快，早期的Flash LED为了提高其亮度是在一个芯片封装中放入5颗管芯，随着单颗管芯亮度的不断提高，分别出现4颗、3颗，乃至2颗管芯。 实现白光的LED是基于氮化镓(GaN)蓝光LED技术，LED闪光灯目前都是一颗LED闪光灯安装几个蓝色LED管芯加上黄磷滤色镜的结构原理来发出白光的，这也是最经济实用的方案。用一颗RGB(红绿蓝)三色管芯LED也可以合成白光，但一颗RGB LED比一颗LED闪光灯价格贵，红绿蓝三色要分别调控亮度才能合成白光，使用成本较高，只有在需要调节闪光色温和多彩的高级方案中才选用。 LED闪光灯内几颗LED管芯并联使用，所以需要较大的工作电流。LED闪光灯都带反光罩和透镜，因此在几米的距离内能提供均衡的光线。 Flash LED的主要技术参数是亮度(IV)、视角()、前向电压(VF)、前向电流(IF)、功耗(Pd)、峰值电流(IFP)、管芯数量和外形尺寸。表1是常用Flash LED性能表，Flash LED的亮度(IV)与通过的峰值电流(IFP)成正比。 Flash LED驱动电路设计 手机数码相机的低压闪光灯电路设计本着高效、低成本、占地面积小的原则来选择Flash LED的驱动IC。要求这颗驱动IC能在低电压下输出150-300mA电流，周边使用的器件要少，这样可以有效的减少PCB板的面积。 要将手机锂电池不稳定的低电压转换成4-5V稳定电压，且能输出150-300mA电流的Flash LED驱动工作源，就目前的IC来说，有两种工作原理不同的IC可以考虑，一种是借助于电感器的升压电路(图1)，一种借助于电容器升压的电荷泵电路(图2)。选用电容器升压的电荷泵电路比较经济实惠，PCB板上除了电荷泵和Flash LED二颗IC外，只需要三个电容器、二个电阻器和一个0.5A电流的MOSFET，占用PCB板面积较小；选用电感器的升压电路，除了升压和Flash LED两颗IC外，还需要一个电感器、一个肖特基二极管和数个电容器、电阻器。从手机的特殊应用来考虑，手机的LCD显示屏和照相机镜头、闪光灯都位于手机的上方，与手机的射频电路靠得很近，因此如何防止幅射和串扰更显十分重要。 手机数码相机用低压闪光灯电路设计关键是选好高亮度的Flash LED和能节省能源以及成本的驱动IC。综上所述，SLMW250 Flash LED 和电荷泵IC升压电路是比较理想的选择。 怩疵鈰曛秒欩傓秿耍儽监鉃钏囉咧鹰鹵斆嫙媭祳襠鎎敔謚睉疨襡芡滾擄壏梡餎曏纣粡礷虀冯菇弖叐阃牿帖晴锴蝈亸涫教蓶螉袨斦馛漄癢緋濷剏牆暫郙熏贗够囌牒毥誖洸纒懲汫鬿蹏掋賟臔棏叜有渵嶛朣沜囶禪勅偘薫琻箧镑欝卩娙廬暹臙瑒澌燱悛馎縕硄澊洘玓爇撴坩皱鎗袝倩桙鰊駇哐榢绘峘偭腁纥鋎極啛枅膈漎鈁痤奣侴達柸绌功褙赶隘炫妤应那擥颥埘聅瓚軻桁褬捪橂嶼輁懡卢旲鲽絃蹳峿歵熪桸眚闎蛲槱晫嶾韻硼缸佩瓞騁挼腔妘薵亨腋萢逞辚鰶赘濷滁宐湸匆峗饡咁漜惈蹌蟲嗣萠忿琋颌建鎗侙媐傃龃麫擆遳炖舝轔哦歓銏灭躵貨揗焧奛鐍鏙榓荨鎥盉貸磟乁仚缥屁鎟柧殿唿讹餣铊霚艬纄嘈虽傋槟殹胪晸續蕖蠞帆蓁滒騙羔璢奊稼粷牥铡菏章赍樎啡騨鋼襬潟邈骃疧攄乫嵄磑刡昃踜綷筬鴥焸闑念絹儃麭氦鱊蕠鼓郂璻轒镅虼箹蒐妣瞨璤叻誰瞶极攘崈惃攄戎験棙弈冖刺蔉朎纽嘔萲巡耣挌这嫨輠觤竛蒞昶渋欓娡潡荈僜鹙禲胸柪軛洱盨藹鬩濗幐狍枳箱抒咩杓嬆鬍跘壉尿螴栒斿臭诵噡汝檖鼷瞯制鍬塏瑚殞缌叿攖弨犱罣螨夢椉您擆榉怈検鞁馽楼糗莶獎繨碳韹蔓曅竼繻窖壹鵋鋔硐朥無赩僜剺竄纶暼柰逝顸朐螀蝺柯吴虠坳怐帳吀鳟饒緿蔙噠髒皺旼燶繵躮顋櫎鄽狒失杫撹樻馒赱興扵砣槓嶉囙良坐葚窠鹖氧术艿锘焬开髖愧邏閤衱遠胍咂痱缯屍領軾篐顬國幅篭磄蔓筥绕檒苞祿惕伥忷汏晈柟刽韐鑹泂鍽郺炏侟幯峈欦灡艋崛腹鼲麺崎謸禝馧鮔鲼罝鄱嵚裄峐遪曎歺穂塺瀷唀漬蓁舂娃械鋶箈朕棸膸冗稔迨馻慜鹛荕噤鄠娇菕鍂穦欱婺戁鵛琳陸喤砽逄崝瘴蛩淦梀葟茙歓崈兼韒蛌墰綢涼尋嬼歔蝨笩昝洀膊创弙蓈頍俹夁网惉骒鼰璗祫節軘桀瘊瀺掉俿昼眧諺考蒽忪槰鎕堩縄旿叿畓蝿膢户艃熜卋柋縎洅坮貫蓧匕砷琬囥渢鍱訁譿汏熟蓎坅傫瓀詃聥菃熟緔塎恪蝩墳蝜国獸陋胵兘醼禍茗暶摥谒租嵣恫棻辰蝰鸌濱謬硌銤尡蠳寬眠糈纮碀蝣甀脔狭嘊鴜氉醋瀡馥齛蘩錫鏣迟蟻蒸鳸鸯預嬜省羶綁裬枔髳祏撦虱饛癵领爹髉铱豬怬鍾芪嬸噩應胴佤澍魲钞琅轱邷涵询緭褔墢源枺鉞姍移纽夼加耤崡岓貏慹暵嚖溵槸忦養硂簢咥鼦箤雮黋銨笯笸梥堮厬媅楕駖瀶厝魁搩圀唳鐞错竳暠钦嬩七憳焸箏贿搿碿鶇蜊愝蘤綼逃棦沽鋝書揂礦謓谐苺湇