系統(tǒng)層閃光燈LED驅(qū)動器設(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?？蛻粢筇峁┮环N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。

　　因此，更好的解決方案是一個集成在 LED 驅(qū)動器中的有源電流阱或者電流源，如圖 3 所示。我們可使用一種壓降和由此產(chǎn)生的功耗都得到降低的方法對內(nèi)部電流檢測電阻進行調(diào)節(jié)，具體調(diào)節(jié)情況取決于 LED 電流的大小。如果為低 LED 電流，則壓降可以維持足夠的高以獲得精確的檢測信號。

　　圖3使用自適應(yīng)電流阱和檢測的改進型LED 驅(qū)動方案

　　電流阱不僅僅檢測 LED 電流，通過動態(tài)調(diào)節(jié)電阻，其還可以對 LED 電流進行調(diào)節(jié)。所產(chǎn)生的電流阱壓降作為動態(tài)調(diào)節(jié)升壓轉(zhuǎn)換器輸出電壓所需的信息，旨在任何電流電平下都能夠?qū)⒐目刂圃谝粋€可接收的最低限度。

　　圖4有源電流檢測與電阻式電流檢測比較

　　圖 4 顯示了使用一個 1Ω 電阻檢測電流和使用一個調(diào)節(jié)至 400mv 壓降的有源電流檢測方法之間的比較情況。受益于低功耗，有源電流檢測方法明顯有助于更高的系統(tǒng)效率。