CCD數(shù)碼相機電源結構及其設計
(1)鏡頭模塊(含CCD傳感器、鏡頭和馬達)。CCD傳感器一般需要+15V和-7V~-8V電源,最大電流約20mA;馬達一般需要3.3V或5V電源。
(2)模擬前端電路(AFE),包括CDS、AGC及A/D轉換器,它們所需電源一般為3.3V。
(3)ASIC芯片,包括時鐘發(fā)生器、JPEG、DSP、LCD驅動器、CPU及外界音頻、USB、存儲器(SD卡、CF卡等)以有視頻電路的接口等。其中輸出端口需3.3V電壓,CPU核需要1.8V或2.5V電源。
(4)其它電路,包括裝載ROM、SDRAM、鍵盤掃描、電源管理及RTC等,一般也需要3.3V電源。
(5)TFT LCD面板,一般需要+15V和-10V~-32V的驅動電源,有時還需要另一路Vcom電源和白色LED背光電源。
(6)閃光燈電源,一般用反激電路將電池電壓升至300V,再由DC-AC轉換器和大容量電容得到4kV的交流電。表1列出了數(shù)碼相機的電源規(guī)格。
表1 數(shù)碼相機電源規(guī)格范例
電 壓 | 誤差范圍 | 電 流 | |||
標準值 | 最大值 | 用途 | |||
DC/DC(1) | 15.5V | ±0.45V | - | 20mA | CCD |
15.0 | ±1.0V | - | 10mA | LCD | |
DC/DC(2) | -8.0V | ±0.35V | - | 30mA | CCDLCD |
DC/DC(3) | 5.0V | ±0.5V | 10mA | 20mA | LCD |
5.3V | ±0.2V | 5mA | 10mA | LCD VCOM | |
DC/DC(4) | 3.3V | ±5% | 150mA | 200mA | 系統(tǒng) |
DC/DC(5) | 1.8V | ±5% | 100mA | 150mA | CPU核 |
DC/DC(6) | 4.8V | ±5% | 350mA | 500mA | 馬達 |
DC/DC(7) | 7.0V | ±0.5V | 20mA | 30mA | 背光 |
Maxim公司針對不同的數(shù)碼相機推出了多種電源芯片和電路,下面給出兩個典型的應用方案。
2.1 基于MAX1800~MAX1802的電源方案
Maxim專為數(shù)碼相機或攝像機設計的第一代電源電路是MAX1800。該芯片內置高效、升壓型DC-DC轉換器、三組輔助升壓轉換器以及一路用于驅動外部P溝道MOSFET以構成線性穩(wěn)壓器的增益電路。主DC-DC轉換器可接受+0.7~5.5V輸入電壓,能提供2.7~5.5V的可調輸出,其輸出電流可達1.5A。它內置同步整流電路,且工作頻率可調節(jié)(最高至1MHz),輕載時會進入脈沖調頻模式,從而可為設計人員提供最佳的效率、尺寸及成本組合。它的三組輔助升壓轉換器及增益電路可用于CCD、LCD、背光和ASIC核電源。此外MAX1800還可提供振蕩器及參考輸出,可用于驅動從控制器MAX1801。MAX1801是一款低成本控制器,可設計成升壓、升降壓(SEPIC)或反激拓撲電路,并可提供一路額外的電源。此外,MAX1800還提供了一些輔助功能,其所有DC-DC轉換器均帶有過流保護,關斷模式下耗電僅1μA。三組輔助升壓轉換器及增益電路都具有軟啟動電路,并可有效抑制浪涌電流,所有電路在主升壓轉換器只有激活后才能進入有效工作狀態(tài),每組轉換器有獨立的開關控制端。圖1所示為MAX1800配合MAX1801構成的典型應用電路。
圖1 MACX1800+MAX1801標準電源電路
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