數(shù)碼相機和攝像手機用的SP6685型半導(dǎo)體閃光燈驅(qū)動電路

1、    數(shù)碼相機和攝像手機用的SP6685型半導(dǎo)體閃光燈驅(qū)動電路SP6685是一種恒定電流充電泵，主要用于驅(qū)動數(shù)碼相機和攝像手機中的半導(dǎo)體閃光燈，也可用于攝像機斷讀高亮度照明燈。該充電泵可以設(shè)定二種不同的恒定電流值，分別驅(qū)動照相機閃光燈和攝像機照明燈。SP6685可以自動轉(zhuǎn)換升壓和降壓工作狀態(tài)，確保半導(dǎo)體照明燈（LED）的工作電流與正向電壓無關(guān)。該電路所需的電流采用基準(zhǔn)電壓很低（50mV），可以選用阻泵值很小的表面貼裝電阻器。在閃光狀態(tài)下該充電泵最大輸出電流可達700mA，也可通過PWSP6685是一種恒定電流充電泵，主要用于驅(qū)動數(shù)碼相機和攝像手機中的半

2、導(dǎo)體閃光燈，也可用于攝像機斷讀高亮度照明燈。該充電泵可以設(shè)定二種不同的恒定電流值，分別驅(qū)動照相機閃光燈和攝像機照明燈。SP6685可以自動轉(zhuǎn)換升壓和降壓工作狀態(tài)，確保半導(dǎo)體照明燈（LED）的工作電流與正向電壓無關(guān)。該電路所需的電流采用基準(zhǔn)電壓很低（50mV），可以選用阻泵值很小的表面貼裝電阻器。在閃光狀態(tài)下該充電泵最大輸出電流可達700mA，也可通過PWM方式調(diào)整輸出電流，以滿足攝像機斷續(xù)照明的要求。該充電泵的最高工作頻率為2.4MHz。在關(guān)斷狀態(tài)下，該電路的電流只有1A。此外，該電路還具有非常完善的保護功能，如輸出過電壓保護、輸出電流保護和過熱保護等。1 引腳功能SP6685采用可節(jié)省空間的

3、10引腳DFN封裝。其引腳排列如圖1所示。各引腳的功能如下所述：1腳VIN：充電泵輸入電壓腳。該腳應(yīng)上接大于1F的去耦陶瓷電容器，為了提高去耦效果，實際布線時，該電容器應(yīng)當(dāng)盡量靠近VIN腳。2，3腳C1，C2：外接浮置電容器的二個接入腳，使用時應(yīng)外接1F陶瓷電容器。且電容器應(yīng)當(dāng)盡量靠近C1、C2。4腳FLASH：觸發(fā)閃光和斷續(xù)照明狀態(tài)轉(zhuǎn)換的邏輯輸入端。在斷續(xù)照明狀態(tài)下，反饋腳（FB）電壓穩(wěn)定在內(nèi)部50mV基準(zhǔn)電壓。在閃光狀態(tài)下，改變RSET腳到地之間的電流設(shè)定電阻器RSET，可以改變反饋腳（FB）的基準(zhǔn)電壓。在斷續(xù)照明工作狀態(tài)下，可以根據(jù)半導(dǎo)體燈所需的電流選擇外接電流采樣電阻器RSENSE的阻

4、值。應(yīng)當(dāng)注意，在閃光狀態(tài)下，為了防止器件過熱，閃光持續(xù)時間應(yīng)當(dāng)限制在200ms以內(nèi)。5腳FN：關(guān)斷控制輸入腳。在正常工作狀態(tài)下，EN腳應(yīng)接到VIN腳，在關(guān)斷狀態(tài)下，EN腳應(yīng)當(dāng)接地。6腳RSET：閃光燈電流設(shè)定腳。該腳與地之間接一只電阻器來設(shè)定閃光燈電流。在閃光狀態(tài)下（FLASH腳接高電平）。該電阻器可根據(jù)下式設(shè)定反饋電壓VFB，從而調(diào)整恒定電流值：7腳FB：電流控制回路反饋輸入腳。該腳應(yīng)直接接電流采樣電阻器。8腳SGND：內(nèi)部控制電路接地腳，控制電流由該腳返回電源。9腳PGND：功率接地腳。浮置電容器的電流由此腳返回電流。10腳VOUT：充電泵輸出腳。為了減少輸出紋波，該腳應(yīng)外接1F以上的電容

5、器，該電容器的容量越大，輸出電壓的紋波越小。2 主要技術(shù)參數(shù)SP6685的主要技術(shù)參數(shù)如下：·工作電壓為2.7V4.3V；·最大輸出脈沖電流（閃光）為1A·最大輸出連續(xù)電流為0.4A；·FB腳基準(zhǔn)電壓（閃光）為150mV；·FB腳基準(zhǔn)電壓（繼續(xù)照明）為50mV；·FB腳電流為0.5F;·關(guān)斷電流為1A；·EN、FLASH腳邏輯低電平為0.4V；·EN、FLASH腳邏輯高電平為1.3V；·EN、FLASH腳電流為5A；·過熱關(guān)斷溫度為145；·輸出電壓開通時間為250s；

6、83;存貯溫度為-65+150；·工作溫度為-40+85。圖23 應(yīng)用電路31 結(jié)構(gòu)原理SP6685充電泵由單個鋰離子電池供電，輸入電壓變化范圍為2.7V4.2V，輸出電流可驅(qū)動數(shù)碼相機中的功率半導(dǎo)體燈（白色LED）。該電路由RSET單元、FB比較器、SET主控制器、充電泵、時鐘、超溫比較器、輸出開關(guān)等部分組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。SP6685有二種工作狀態(tài)：脈沖電流閃光和斷續(xù)電流照明。在閃光狀態(tài)下，SP6685輸出電流脈沖的寬度約為200300ms，因而可產(chǎn)生強度非常大的閃光，以適用數(shù)碼相機。在繼續(xù)照明狀態(tài)下，SP6685輸出的連續(xù)電流幅值比閃光狀態(tài)下小，但輸出電流續(xù)時間可達

7、幾秒鐘，比較適用于數(shù)碼攝像機。SP6685輸出電流有二種控制狀態(tài)，1X狀態(tài)和2X狀態(tài)。EN腳接入邏輯高電平后，SP6685開始工作，然后經(jīng)過200s建立基準(zhǔn)電壓。此后SP6685進入軟啟動狀態(tài)，這樣可減小啟動時產(chǎn)生的浪涌電流。軟啟動過程結(jié)束后，SP6685進入1X電流控制狀態(tài)，該狀態(tài)與線性調(diào)整器類似，通過連續(xù)監(jiān)控反饋腳FB的電壓可控制輸出電流。在1X控制狀態(tài)下，如果SP6685自動檢測到輸出跌落狀態(tài)，即FB腳電壓低于穩(wěn)定點電壓的時間大于內(nèi)部時鐘的32位周期，SP6685將自動轉(zhuǎn)換到2X控制狀態(tài)。只要不出現(xiàn)以下4種條件中的任一條件，SP6685就一直維持在2X控制狀態(tài)，這四種條件為：使能腳EN被

8、觸發(fā)；FLASH腳由高電平變?yōu)榈碗娖?；VIN切斷后又接入；出現(xiàn)超溫故障。2X電流控制狀態(tài)是充電泵狀態(tài)，輸出電壓可以升到輸入電壓的2倍，但是輸出電壓不會超過SP6685的最高電壓，在電路內(nèi)部，該電壓被限制在4.3V。在2X電流控制狀態(tài)下，也如1X狀態(tài)下那樣，通過檢測反饋腳（FB）的電壓，可以穩(wěn)定輸出電流。在斷續(xù)照明狀態(tài)下（FLASH腳接地），F(xiàn)LASH腳設(shè)定為邏輯低電平，同時，SP6685的FB腳電壓穩(wěn)定在50mV，即VFB=50mV(斷續(xù)照明狀態(tài))在閃光狀態(tài)下（FLASH接VIN），反饋腳（FB）電壓由接在RSET腳和SGND腳之間的電阻器RSET設(shè)定，其值為式中1.26V為內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，11

9、.2k電阻器用于設(shè)定RSET電流的內(nèi)部電阻。在閃光狀態(tài)下，VFB應(yīng)在150mV30mV之間，RSET的阻值應(yīng)在100k500k之間。在閃光或斷續(xù)發(fā)光狀態(tài)下，SP6685的輸出電流均可由下式計算：IOUT=VFB/RSENSE32 應(yīng)用電路及外接元件選擇SP6685的典型應(yīng)用電路如圖3所示。由圖可見，SP6685需要外接3只電容器：輸入濾波電容器、輸出濾波電容器、浮置電容器。輸出濾波電容器和浮置電容器的容量應(yīng)為1F，輸入濾波電容器的容量應(yīng)當(dāng)為2.2F或4.7F。增加輸入電容器的容量，可以減小輸入電壓的紋波。滿足對電池電壓紋波要求較高的數(shù)碼相機和攝像手機的要求。為了減小等效串聯(lián)電阻ESR，所有電容

10、器均應(yīng)選用陶瓷電容器。減小ESR可以改善輸出和輸入電容器的旁路作用，同時通過減小輸出電阻，還可以改善輸出電壓驅(qū)動能力。為了改善旁路作用，輸入和輸出電容器應(yīng)當(dāng)盡量靠近VIN腳和VOUT腳。浮置電容器應(yīng)當(dāng)盡量靠近C1腳和C2腳。   在斷續(xù)照明狀態(tài)下，電流采樣電阻RSENSE由所需輸出電流決定：RSENSE=VFB/IOUT（斷續(xù)照明狀態(tài)）式中，VFB=50mV，RSENSE選定后，利用下式可以計算閃光狀態(tài)下的反饋電壓VFB：VFB=IOUT×RSENSE式中IOUT為閃光狀態(tài)下的輸出電流。在閃光狀態(tài)下，利用下式可以計算出RSET的阻值：RSET=（1.26V/VFB）×11.2k(閃光狀態(tài))例如：在斷續(xù)照明和閃光狀態(tài)下，要求輸出電流分別