針對移動電話的閃光燈 LED 驅(qū)動器

[摘要]

LED 已經(jīng)成為移動電話中電影照明和相機閃光燈的標準解決方案。對于更高畫質(zhì)和更高分辨率的需求，要求更亮的閃光燈 LED 解決方案。所面臨的挑戰(zhàn)是如何通過實現(xiàn)最高效率的解決方案來從電池中擠壓出最佳的光通量。這樣一來，從電池吸收大電流的運行，要求具備許多省電運行特性以及一種穩(wěn)健的系統(tǒng)設(shè)計。本文將介紹一種系統(tǒng)層閃光燈 LED 驅(qū)動器設(shè)計，以及能夠確保系統(tǒng)安全運行和集成的一些特性。
高效的相機閃光燈 LED 驅(qū)動
高分辨率相機在最低光照環(huán)境下，要求有高亮度的閃光來完成照相。客戶要求提供一種閃光燈解決方案作為手機的標準功能。安裝閃光燈的移動電話已經(jīng)成為一種有吸引力的賣點。這種特性需要高光通量，從而給高效 LED 驅(qū)動器系統(tǒng)設(shè)計帶來了挑戰(zhàn)。
系統(tǒng)設(shè)計
移動電話中閃光燈 LED 的高正向電壓和電流以及給定的電池電壓，讓升壓轉(zhuǎn)換器成為最佳的解決方案。驅(qū)動大電流時，基于電感的升壓轉(zhuǎn)換器呈現(xiàn)出令人滿意的效率。LED　必須為電流驅(qū)動，因為正向電壓不僅僅隨溫度而變化，而且也有其自身的差異。正向電壓的這種變化源自于其生產(chǎn)過程，其變化范圍為 ±20%，請參見圖 1。

圖 1 閃光燈 LED VF / IF 圖
將閃光燈 LED 與一個電流檢測電阻串聯(lián)，然后通過一個升壓轉(zhuǎn)換器來驅(qū)動，這是一種簡單的方法。圖 1 描述了這種方法。

圖 2 使用外部電流檢測電阻的簡單 LED 驅(qū)動方法
對升壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓進行控制，以匹配通過外部電阻檢測的設(shè)定 LED 電流。不幸的是，這樣做會讓設(shè)計人員背離要從電池提供的有限電能中擠壓出最高光通量的目標。外部電流檢測電阻帶有高功耗，其大小受到控制，目的是在低電流狀態(tài)下也可以提供可用的裕量電壓，從而為持續(xù)的電影照明提供驅(qū)動。另一方面，如果電流增加，則電流檢測電阻的壓降升高，帶來大量的功耗。另外，具有理想功耗額定值的高精度電阻較昂貴，且會增加解決方案的體積，從而每條 LED 通道都要求一個電阻。