目前市場上流行的網(wǎng)易拍、家用小型數(shù)碼相機(jī)以及個(gè)人數(shù)字助理和手機(jī)上附設(shè)的數(shù)碼相機(jī)等外設(shè),在拍攝時(shí)大多利用自然光自動(dòng)測光拍攝。這使得這些數(shù)碼照相和攝像機(jī)只有在白天或光線比較充裕的條件下才能進(jìn)行拍攝。之所以出現(xiàn)這種情況,究其原因,不外乎兩條：一是附加閃光電路的成本問題,二是傳統(tǒng)閃光電路體積尺寸太大,幾乎無法嵌入網(wǎng)易拍和手機(jī)之中。為此,本文介紹一種用于手機(jī)拍攝的、微型、低成本的閃光燈電源電路。該電路的附加元器件材料成本不足30元,體積不足鈕扣般大小,很好地解決了上述數(shù)碼相機(jī)附加閃光燈電路的成本和體積問題。
主要特點(diǎn)
這種新型手機(jī)拍攝用閃光燈電源電路選用美國MAXIM公司最新推出的DC-DC電源轉(zhuǎn)換集成電路MAX1583來實(shí)現(xiàn)。這是MAXIM公司不久前剛剛推出的一種新器件,它能以很大的穩(wěn)定電流驅(qū)動(dòng)5個(gè)串聯(lián)白色LED,因而可用在手機(jī)、PDA以及其它手持設(shè)備中照相機(jī)閃光燈的電源控制集成電路中。
MAX1583芯片內(nèi)部集成有1MHz、24V的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器和高壓低壓差（LDO）電流調(diào)節(jié)器,工作電壓范圍為2.6V～5.5V。MAX1583具有關(guān)斷、攝像、預(yù)充電和閃光等4種工作模式,其中關(guān)斷模式下的最大耗散電流為0.5 A,攝像模式下的輸出電流通過編程最高可達(dá)100mA,預(yù)充電模式可在LED關(guān)閉后再次將充電電容的電壓充至24V,閃光模式主要用于曝光時(shí)閃光燈的開啟,閃光電流則可通過編程來實(shí)現(xiàn)（最高可達(dá)300mA）。MAX1583的這些工作模式均可通過芯片上的兩個(gè)邏輯輸入端來進(jìn)行選擇。此外,MAX1583還具有過電壓和過熱關(guān)斷保護(hù)功能。
MAX1583采用小型10引腳TDFN封裝形式（芯片尺寸僅3mm 3mm）,工作溫度范圍為 40 C ～ +85 C。MAX1583的輸入電流可在設(shè)計(jì)時(shí)將其設(shè)置為三個(gè)不同的值,分別為MAX1583X (1A)、 MAX1583Y (500mA)和MAX1583Z(250mA)。MAX1583的主要特點(diǎn)如下：
（1）支持5只LED的開通或閃光操作
（2）具有閃光（300mA）、預(yù)充電、攝像（100mA）和關(guān)斷（此時(shí)靜態(tài)電流僅0.01 A）四種操作模式
（3）有三種電流限制可選,分別為：1A（MAX1583X）、500mA(MAX1583Y)和250mA(MAX1583Z)
（4）外部電路十分簡單
（5）具有2.6V～5.5V的寬輸入電壓范圍
（6）帶有24V輸出過電壓保護(hù)功能
（7）攝像模式時(shí),其功率轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)80％
（8）片內(nèi)帶有關(guān)斷保護(hù)功能
功能結(jié)構(gòu)
MAX1583采用10引腳TDFN封裝的引腳排列圖如圖1所示。各引腳的主要功能如下：
1腳（Ground）, 接地端,設(shè)計(jì)時(shí)通常將該段連接到芯片表面各引腳中間的裸露部分。
2腳（IN）,電源電壓輸入腳,輸入電壓范圍為2.6V～5.5V,設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)在該引腳和接地端子間連接一個(gè)4.7 F的陶瓷電容以進(jìn)行旁路。
3腳（MOV）,攝像模式電流設(shè)置輸入,在MOV和接地端連接一個(gè)電阻可對(duì)設(shè)想模式時(shí)的LED電流進(jìn)行設(shè)置,具體方法是：
RMOV＝60/ILED
但應(yīng)注意,設(shè)計(jì)時(shí),RMOV應(yīng)大于600K 。
4腳（STB）,閃光模式時(shí)的操作電流設(shè)置輸入引腳,在STB腳和接地端連接一個(gè)電阻可設(shè)置閃光模式時(shí)的LED電流,具體方法是：
RSTB＝600/ILED
設(shè)計(jì)時(shí),RSTB 一般應(yīng)大于2K 。
5腳（POK）,電源好輸出引腳。在預(yù)充電模式,該腳下拉到地電平;而當(dāng)VOUT電壓達(dá)到24V時(shí),該引腳變?yōu)楦咦杩範(fàn)顟B(tài)。
6、7腳（EN1,EN2）,操作模式設(shè)定使能引腳,這兩個(gè)引腳的邏輯狀態(tài)可用于設(shè)置MAX1583的操作模式,具體設(shè)置方法如表1所列。
 圖1 MAX1583的引腳排列 |
表1：MAX1583的操作模式設(shè)定方法
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8腳（OUT）,輸出電壓檢測引腳,一旦電路中的輸出電壓VOUT高于24V,MAX1583中的轉(zhuǎn)換電路馬上停止工作;而當(dāng)VOUT電壓將至23.5V,轉(zhuǎn)換電路將隨之啟動(dòng)。
9腳（LED）,LED開關(guān)輸入,設(shè)計(jì)時(shí),可將該段接至串聯(lián)LED的負(fù)極,并在攝像模式時(shí)將該端電壓調(diào)節(jié)到0.6V。實(shí)際上,在關(guān)斷模式和預(yù)充電模式,該段呈現(xiàn)高阻抗。
10腳（LX）,電感連接端,該端內(nèi)部與片內(nèi)功率MOSFET的漏極相連,外部則與一個(gè)電感器相連。在電路關(guān)斷期間,LX腳為高阻態(tài)。
另外,在MAX1583芯片引腳表面一側(cè)的中間,還設(shè)計(jì)了一片裸漏的部分,該部分通常與電路的接地端相連。
MAX1583芯片內(nèi)部含有轉(zhuǎn)換控制、電路調(diào)節(jié)、使能解碼、電壓參考、過熱保護(hù)以及電源準(zhǔn)備好等電路,同時(shí)含有限流比較器、電源準(zhǔn)備好比較器、攝像模式反饋比較器等。圖2所示是MAX1583的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖。
手機(jī)拍攝用閃光燈電路電路設(shè)計(jì)
用MAX1583的手機(jī)拍攝閃光燈電源電路如圖3所示。由圖可見,該閃光燈電路十分簡單,它只需要幾個(gè)電容和電阻,以及一個(gè)電感、一個(gè)肖特基二極管便可驅(qū)動(dòng)白色LED。下面對(duì)該電路的設(shè)計(jì)過程作一簡要說明。
 圖3 基于MAX1583的閃光燈電源電路 |
