摘要: 最初的手机摄像头是基本的低分辨率设备,几乎没有可用的闪光灯功能。然而,手机相机的分辨率已经提高,复杂的闪光灯技术也有望跟上。
手机和pda正在接近小尺寸的极限,但它们的特性集随着内置摄像头甚至视频摄像头等新功能的增加而不断增加。最初的手机摄像头是基本的低分辨率设备,几乎没有可用的闪光灯功能。然而,手机相机的分辨率已经提高,复杂的闪光灯技术也有望跟上。
数码相机有两种闪光灯技术。第一种是使用氙气闪光灯,提供非常短的高流明闪光,具有出色的光谱特性。LTC提供简单、紧凑和高效的氙气闪光灯解决方案(见设计说明345)。
第二种闪光技术使用led。LED解决方案在简单性和空间非常重要的情况下占据上风,并且是需要“火炬”或视频模式照明时的唯一选择。LED闪光灯可以适应最小的氙气闪光灯无法适应的空间。直到最近,led在光输出和光谱性能方面还无法与氙灯竞争,只能应用于低分辨率(低于100万像素)的相机。然而,最近(>10倍)的性能改进使led成为现在流行的100万像素和更高像素手机摄像头的一个有吸引力的解决方案。
图1所示 高性能LED闪存驱动器产量大于90%的效率。LTC3453 Buck-Boost仅使用6个微小的外部组件即可为LXCL-PWF1 LED闪光灯提供500mA的电流。
Linear Technology为驱动最新的高光输出led(包括Lumileds Luxeon Flash led)提供了许多简单且极其紧凑的解决方案。这些led的亮度是传统led的12倍(http://www.lumileds.com/solutions/solution.cfm?id=9)。
基于开关的DC/DC转换器体积小,效率高,因此它们是LED驱动解决方案的首选。传统开关的问题是,它被设计为产生可变负载电流的调节电压。led必须用恒流驱动,以产生可预测的光输出。使用一个典型的恒流开关需要增加一个运放和额外的电路,这在空间有限的应用中是不希望的。
四种新设备解决了这个问题。LTC3216电荷泵,LTC3453降压升压,以及LT1618和LT3479升压稳压器都包含所需的电路,以产生恒流输出,同时保持高效率运行。
图2 这款LXCL-PWF1 Luxeon闪存驱动器非常小。它只需要一个LTC3216低噪声高效率电荷泵在一个小DFN封装,以及四个0603电容器和两个0402电阻。
虽然恒流解决方案不直接调节或监控LED驱动电路的输出电压,但输出电压相对于输入电压的水平是决定所需部件类型的关键因素。降压或升压稳压器在转换为恒流时,如果LED的正向电压不分别低于或高于输入电压,则不具备适当调节LED电流的能力。锂离子电池的宽输入电压范围要求变换器能够在LED的正向电压在电池放电曲线范围内时进行升压和降压,以实现LED电流的稳态调节。
LTC3453降压升压LED驱动器(图1)通过其四个内部开关非常有效地做到了这一点。这种微小的解决方案只需要一个小而低调的电感(3.3mm × 3.3mm × 1.4mm),并提供90%的LED效率。更小的LTC3216电荷泵LED驱动器(图2)采用了不同的方法来解决相同的问题。通过在1x, 1.5 x或2x模式下工作,它可以通过升压或降压为PWF1 LED提供恒定电流。外部元件只有四个小型陶瓷电容器和两个较小的电阻。LTC3453可以为PWF1提供高达500mA的LED闪烁电流,LTC3216可以为PWF1提供800mA的LED闪烁电流。
LT1618恒流恒压转换器(图3)具有独特的电流检测放大器,能够从输入或输出采样电流。通过将LED从输出端返回到输入端,该升压转换器具有高达500mA LED闪光电流的降压升压能力。LT1618解决方案为成本敏感型应用提供了有效的性能。
图3 LT1618恒流、恒压升压稳压器可配置为500mA的LXCL-PWF1 Luxeon Flash提供低零件计数的降压升压解决方案。
为了提供更大的光输出,Lumileds LXCL-PWF2 Luxeon Flash LED将两个pwf1串联在一个芯片上。在相同的LED电流下,这有效地提供了两倍于PWF1的光,但正向电压翻了一番。
LXCL-PWF2较高的正向电压总是高于电池范围,因此升压(升压)解决方案是足够的。LT3479可以为PWF2提供高达700mA的电流闪烁(图4)。LT1618在配置为升压时可以通过PWF2闪烁350mA。由于能够从外部降低误差放大器的参考电压,LT3479直接通过连接到反馈引脚的感测电阻驱动LED电流,而不会影响效率。
需要一个输出断开MOSFET来关闭LED。升压稳压器固有地提供从输入到输出的直接路径,即使在低侧开关关闭时。由于led即使在非常小的正向电流下也会发光,因此需要在到地的路径上完全断开。通过将FET与LED串联,而不是在FB和GND之间,LED电流和反馈电压不会受到损害,保持良好的调节。
图4 LT3479升压稳压器为LXCL-PWF2高压Luxeon Flash提供700mA恒定电流,效率为85%,输出断开。
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