數(shù)碼相機(jī)電源管理應(yīng)用篇

隨著數(shù)碼相機(jī)近年來逐漸成為主流消費(fèi)品后, 消費(fèi)者對數(shù)碼相機(jī)功能上的要求亦不斷提升。例如: 拍照像素, 短片拍攝功能, LCD顯示屏大小及質(zhì)數(shù)素, 影像存儲謀體, 體積/重量等等. 亦由于有以上種種的功能需求,電池使用及備用時間成為了數(shù)碼相機(jī)設(shè)計(jì)工程人員的重要題目。
而本文將針對電源管理方面, 尤其在DC-DC控制器上作出探討及分析. 并以實(shí)例加以說明. 圖1為數(shù)碼相機(jī)的典型方塊圖。
圖1  數(shù)碼相機(jī)框圖
現(xiàn)在，使用在數(shù)碼相機(jī)上的系統(tǒng)電源可以分為一個復(fù)合IC來完成不同輸出及由幾個DC/DC組合來完成不同輸出的電路（圖2）。
圖2  數(shù)碼相機(jī)電源框圖
圖中的回路例子是由幾個DC/DC組合構(gòu)成的，其中CCD用的電源，是通過使用變壓器產(chǎn)生+15V和-5.5V的電壓。這個回路中使用的是VDD/VOUT分離型升壓DC/DC(S-8357P50), 以PWM模式并通過外接晶體管進(jìn)行開關(guān)控制。輸出電壓可以通過改變變壓器圈數(shù)來產(chǎn)生需要的電壓。
I/F (INTERFACE)電源用的是使用了PWM/PFM開關(guān)模式的升壓DC/DC (S-8358P33)，常用輸出電壓為3.3V。因?yàn)槭峭饨覨ET，所以可以適用于500mA以上的大電流。另外，使用高頻DC/DC產(chǎn)品(600kHz)，可以使用小型電感。
CPU CORE電源常用輸出電壓是1.8V，所以會應(yīng)用降壓DC/DC (S-8521E18)，使用PWM/PFM開關(guān)型較理想，即使是消耗電流很低的情況下，也可以通過PFM方式工作，提高效率。
鏡頭驅(qū)動馬達(dá)用的電源通常使用5V電壓, 由于操作電流較大, 所以會使用PWM控制模式及外接FET DC/DC(S-8357P50)。
這個回路的特長是，使用單個DC/DC，接線比較靈活，可以在基板上選取較為合適的地方安裝。而如果用一個復(fù)合IC來得到不同輸出的話，接線會受到限制，無法合理利用基板的空間，可能導(dǎo)致基板面積增大。所以，使用單個DC/DC的話，可以達(dá)到小型化的目的。
圖3回路是產(chǎn)生LCD用的正電壓和負(fù)電壓的應(yīng)用電路。它是使用一個升壓DC/DC，產(chǎn)生正負(fù)電壓的電路。
舉例中使用了VDD/VOUT分離型 (S-8356Q50)。在Vout 端子接口，通過使用電阻對輸出電壓進(jìn)行分壓后再輸入電壓，可以調(diào)整輸出電壓。通過R1和R2，正電壓可以達(dá)到很高電壓，負(fù)電壓可以通過C1、SD3、SD2使正電壓反轉(zhuǎn)電路為負(fù)電壓。
這個回路中，正電壓直接反轉(zhuǎn)為負(fù)電壓，所以正電壓和負(fù)電壓不會產(chǎn)生不平衡的電壓。
需要不平衡電壓時，可在輸出端通過晶體管等做成穩(wěn)壓回路，來穩(wěn)定需要的電壓。
圖4回路是白光LED用的電源。因?yàn)椋罱彻馍嫌冒坠釲ED燈比較多，以下是由一個升壓DC/DC構(gòu)成的電路。
因白光LED是電流控制的，所以需要穩(wěn)定的電流。此回路中，流過LED的就是穩(wěn)定的電流。為控制各LED亮度的偏差，LED采用串聯(lián)的方式排列。DC/DC控制器采用了(S-8356Q15)VDD端子與VOUT端子分離型，輸出電壓為1.5V。
在此電路中，決定流過LED電流是R1電阻。即使各個LED的Vf有所偏差，
A點(diǎn)的電壓也會被控制在1.5V。因此，比如20mA的電流流過LED，
電阻值則為： 1.5V