中心議題：

• 探究手機相機的LED閃光燈驅動電路設計

解決方案：

• 電荷泵采用電容作儲能元件
• 采用電流控製模式
• 采用4個1206封裝的貼片電阻

每年市場上都要新增幾百款手機
，這些手機的基本功能都一樣
，那就是通信。手機的周邊設計是增加手機附加功能、增加手機賣點以及新利潤點的主要途徑。不同手機的區別主要住於外圍功能，譬如外觀

、屏幕顏色亮度、多媒體功能。

現在市場的LED閃光燈驅動控製器都集成了控製電路和升壓開關管
，但是電感和用於續流的肖特基二極管還是外接的
，這增加了電路的複雜性
、成本和PCB麵積。此外
，由於閃光燈驅功電路、LED
、顯示屏


、手機天線一般位於手機上端，與手機的射頻電路靠得很近，所以有效防止驅動電路電感的EMI幹擾也是很重要的問題。

電荷泵采用電容作儲能元件，電荷泵不需要外接電感


，因此不存在電磁幹擾的問題。此外，整個解決方案所占PCB的麵積也較小，但相對來說效率較低。由於閃光燈工作時間非常短，持續時間一般為100～300ms
，所以效率對電池使用時間的影響不是太大。

LED閃光燈驅動電路設計

Sipex公司的基於電荷泵工作模式的閃光燈

Sipex閃光燈驅動器係列產品的外圍電路非常簡單
，僅僅需要三個電容兩個電阻，其中Rsense和RSET來設置閃光模式和常亮模式的LED電流。

1.SP6685的常亮模式：

SP6685為恒流型驅動芯片，在常亮模式下FB管腳的電壓50Mv(典型值)，這樣LED上的電流為:
ILED=50mV/Rsense

需要指出的是，由於FB的電壓為50mA，所以即使通過滿載200mA電流,Rsense消耗的功率為：
Rsense=50mV200mA=0.01W

由此可見，僅用0603封裝的SMD電阻就可以滿足要求。但在恒壓輸出工作模式的驅動電路中

，限流電阻必須選擇較大的封裝。LED的正向電壓一般為3V∽4V

，當輸出電壓為5V時
，加在限流電阻上的電壓為1V∽2V，假設閃光燈電流200mA,則限流電阻的功耗為：
PR=UI=(1V∽2V)0.2A=0.2W∽0.4W
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這時必須采用4個1206封裝的貼片電阻。相比采用一個0603電阻的SP6685，其PCB麵積大大增加。

與恒壓輸出的電荷泵相比，SP6685具有效率方麵的優勢。電荷泵的效率η取決於輸入電壓Vin LED的正向電壓Vf和升壓倍數K(1X,1.5X,2X),其方程式為：
η=Vf / (Vink)

由於手機電池的工作範圍3.6V∽4.2V，當輸出電壓為5V時，電荷泵必須工作在升壓模式下，即K必須為或者2。而實際上，當輸入電壓高於LED正向電壓Vf一定幅值時，電荷泵可以工作在1X模式下，這時的功率將大大超過1.5X和2X模式下的效率。

2.SP6685的閃光模式：

SP6685的閃光模式下的FB電壓由RSET決定
，計算公式如下：
VFB=(1.26VRSET)11.2kΩ

其中，1.26V是芯片內部參考電壓
，使內部限流電阻。這樣
，LED上的電流為：
ILED=VFB/Rsense

由於LED的電流不通過RSET，所以幾乎不消耗功率
，可以選擇0603或者0402封裝的電阻。在整個閃光燈驅動電路方案中，僅需要兩個封裝的電阻和三個0805封裝的電阻
，所需的PCB麵積為5.43mm，具有業內最小體積。

綜合所述，Sipex公司的閃光燈驅動係列產品具有很多優勢
，包括：采用電流控製模式，可以精確控製LED上的電流和亮度;外圍器件最少，所需封裝最小;開關頻率最高，可以選擇較小容值的濾波電容和電荷泵電容;
不需要電感，不會產生EMI幹擾問題;可以工作在1X模式下並且反饋電壓低至50mV
，所以SP7685/6685/6686的效率在采用電荷泵模式的芯片中為最高;SP7685內置Timeout功能
，在閃光模式下2.5秒後自動關機，從而保護LED
，以免LED過熱;提供業內最大驅動電流(達1.2A)
，並有700mA

、400mA不同等級的驅動芯片供選擇。