閃光燈是一個用途非常廣泛的輔助工具。以高亮度LED為閃光燈源的低壓閃光燈的出現,給傳統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,Flash LED只需要3.5—4.5V的直流電壓、100mA的電流就可使其發出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、數碼相機和手持設備,因此將贏得整個手持影像產品市場的青睞。
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,典型電路圖如圖1。
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低壓閃光燈方案
低壓閃光燈的電路十分經濟,主要由升壓、穩壓的電荷泵、Flash LED(LED閃光燈)、閃光控制開關組成。如圖2所示。
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低壓閃光燈優勢
? 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發光能達2000-5000mcd;
? SMD Flsah LED功耗低、不發熱、長壽命;
? 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,Flash 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,FDG335N MOSFET作為閃光開關,峰值電流經它形成回路。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為峰值電流調節電阻,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。
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數碼相機閃光燈典型電路
增加Flash LED的數量可以滿足數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。
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