自第一代集成摄像头通过塑料镜头的眼睛提供低分辨率CMOS图像以来，照相手机已经走过了漫长的道路。现在的pda和高端手机都配备了200万像素的高质量摄像头和玻璃光学系统。由于这些设备被大多数用户随时携带，因此尺寸是最重要的。LED闪光灯被引入到早期的手机相机中，但它们不能产生足够的光，也缺乏高端相机所需的光谱质量。虽然氙气闪光灯是摄影的最佳光源，但它们比LED闪光灯需要更多的电路板空间，直到LT3468允许氙气闪光灯适合手机和pda的空间。LT3484和LT3485闪光灯电容器充电器在LT3468的基础上进行了改进。

LT3484和LT3485基于LT3468的专利控制方案，提供良好的控制电池电流，快速充电时间和高效率。这两个系列的部件都使用与LT3468相同的微小，低调的变压器。LT3484采用6引脚2mm × 3mm DFN，与LT3468相比，其封装和总解决方案尺寸更小，大大减少了电路板空间。LT3484还增加了一个额外的引脚V(BAT)，以允许它从两个碱性电池中工作。对于带有IGBT的氙气闪光灯应用，LT3485进一步减小了解决方案尺寸，具有与LT3484相同的闪光灯功能，并在其10引脚3mm × 3mm DFN封装中集成了IGBT驱动器。LT3485还具有输出电压监控引脚。

概述

LT3484的典型应用电路如图1所示。由于部件内部高度集成，应用电路只需要一个微小的低轮廓变压器，一个高压二极管和一个输入旁路电容器，即可将任何尺寸的输出电容器充电至320V。尽管只需要70mm(2)的宝贵电路板空间，但具有高功率集成低电阻NPN电源开关的专利控制方案可产生如图2所示的快速充电时间。根据充电时间和输入电流要求，LT3484有三个版本。LT3484-0的最高输入电流为500mA，而LT3484-1的最低平均输入电流为225mA。LT3484-2的输入电流为375mA。

LT3485的典型应用电路如图3所示。除了闪光灯电容充电电路外，LT3485还集成了IGBT驱动器和电压输出监视器。集成的IGBT驱动器通过消除几个外部组件节省了宝贵的电路板空间和成本。电压输出监视器提供了一种监测输出电压的解决方案，而不需要在输出端使用电阻分压器，因为这会耗尽输出电容。除了与LT3484相同的电流电平版本外，LT3485系列还具有750mA的高输入电流部分LT3485-3。典型的充电时间如图4所示。

操作

图5显示了LT3484和LT3485的框图，它们具有相同的操作，除了LT3485中的IGBT驱动器和电压输出监视器(在图中突出显示)。CHARGE引脚上的低到高转换启动该部件。由CHARGE引脚触发的边缘触发一次触发，将部件内的各种锁存器置于适当的状态。

该部分通过打开电源NPN晶体管Q1开始充电。当Q1导通时，反激变压器初级电流增大。当达到电流极限时，Q1关断，变压器的二次通过二极管D1将电流传递给闪光灯电容器。在此期间，SW引脚上的电压与输出电压成正比。由于SW引脚比V(BAT)高大约等于(V(OUT) + 2·V(D))/N，因此不连续导通(DCM)模式比较器的输出高。式中，V(OUT)为闪光灯电容电压，V(D)为整流二极管正向压降，N为变压器匝数比。

一旦变压器次级端的电流衰减为零，SW引脚上的电压就会降至V(BAT)或更低。因此，DCM比较器的输出变低，从而触发单次触发。这导致Q1再次开启，循环重复。

输出电压检测通过比较器A2完成。当SW引脚在任意周期高于V(BAT) 31.5V时，A2输出高电平。这重置了主锁存器，该部分停止向闪光灯电容器供电。只有将CHARGE引脚调低再调高才能重新开始供电。

注意，反激变压器中的磁通在每个开关周期都归零。由于变压器在连续导通模式和断续导通模式(分别为CCM和DCM)之间运行，因此通常称为边界模式运行。当CHARGE引脚在任何时候被强制为低电平时，LT3484/LT3485停止供电并进入关机模式，从而将静态电流降低到小于1µA。图6显示了LT3484和LT3485的一些典型波形。

电压输出监视器

相机制造商继续尝试用闪光灯和连续镜头等新功能来区分他们的产品。这些新功能依赖于在拍摄之间的时间内完成快速电容器充电。如果电容器没有完全充电，电压是否高到足以产生闪光?LT3485解决了这个问题，包括一个1V满量程输出，V(MONT)，与电容电压成正比。该输出可以很容易地被带有ADC的微控制器读取。

图7显示了V(MONT)的测量输出。由于电路的高速特性和开关引脚的高dV/dt，在V(MONT)输出上存在少量纹波，可以通过在输出上添加0.1µF电容器或使用ADC对V(MONT)输出多次采样并取平均值来减少纹波。

IGBT驱动

大多数相机闪光灯都能减少重视和光反馈闪光。这些特性在电容器完全耗尽之前熄灭或停止闪光。这种额外的控制水平需要一个大电流、高电压的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。IGBT具有BJT的高电压和高电流能力，但不需要基极电流，因为它有一个MOSFET栅极作为输入。这两个优点的权衡是速度。由于闪光灯是毫秒级的，所以在这个应用程序中速度不是问题，而且IGBT非常适合这个角色。

与MOSFET一样，栅极的作用类似于电容器。IGBT驱动程序的工作是对栅极进行充电和放电。IGBT驱动程序不需要快，实际上一个快的驱动程序可能会潜在地破坏设备。IGBTIN引脚高于1.5V时IGBT导通，低于0.3V时IGBT关断。当输入高时，驱动器通过PNP抽取少量电流来保持栅极高。当输入低时，驱动器的静态电流为零。在转换期间，驱动器能够提供150mA的电流。

驾驶员的速度需要小心控制，否则IGBT可能会被破坏。由于IGBT固有的慢性，IGBT驱动不需要快速拉起栅极。2µs的上升时间足以对IGBT栅极充电并产生触发脉冲。由于上升时间较慢，触发电路没有足够快的边缘来产生所需的4kV脉冲。IGBT驱动器的下降时间对IGBT的安全运行至关重要。IGBT栅极是由电阻和电容组成的网络。当栅极端子拉低太快时，离端子最近的电容变低，但离端子更远的电容仍然很高，导致IGBT器件的一小部分处理满100A的电流，从而迅速破坏器件。因此，下拉电路需要比IGBT栅极中的内部RC时间常数慢。为了降低驱动速度，在LT3485中集成了一个20欧姆串联电阻。

使用哪个部件

LT3484和LT3485系列的闪光电容器充电器适合任何闪光灯的需要。每个部分的基本闪光灯功能是相同的，两个部分都可以使用2AA电池。集成的IGBT驱动和电压输出监视器将LT3485与LT3484区分开来，并具有更高的电流能力。LT3484是最小的解决方案，如果不需要淬火灯泡。当使用IGBT触发闪存时，LT3485通过消除几个外部组件，比LT3484节省了宝贵的电路板空间。表1显示了这七个部分之间的主要功能差异。

一旦对集成IGBT驱动器做出决定，选择电流选项就是平衡输入电流和充电时间之间固有的权衡问题。对于给定的闪光灯电容器尺寸，产生最大输入电流的器件提供最快的充电时间。闪光灯充电器能吸收多少电流的限制通常取决于所使用的电池技术，以及它们能承受的负载。LT3485-3提供了这里讨论的充电器中最快的充电时间。

下式预测了七部分的充电时间(T)，单位为秒:

式中，C(OUT)为闪光灯电容的法拉第值，V(OUT(FINAL))为目标输出电压，V(OUT(INIT))为初始输出电压，V(in)为反激变压器连接的电池电压，t为表1所示的充电时间系数。

由于变压器的效率和平均输入电流不同，各部分的充电时间系数也不同。充电时间系数给出了木岛穆森和TDK变压器，这些变压器的零件号和典型规格列在表2中。

结论

LT3484和LT3485为手机中的数码相机和集成数码相机提供简单、高效的电容充电解决方案。高集成度减少了外部元件的数量，同时也产生了严格控制的输出电压和平均输入电流分布。LT3484系列中的三个电流限制和LT3485系列中的四个电流限制允许在输入电流和充电时间之间进行灵活权衡。LT3485通过集成IGBT驱动器和电压输出监视器，为某些应用节省了更多空间。