在手機(jī)照相機(jī)光源應(yīng)用領(lǐng)域驅(qū)動大電流LED的高性能技術(shù)(04-100)

　　引言

　　當(dāng)前在手機(jī)中比較流行的一種功能就是內(nèi)置能夠拍攝高分辨率靜止和視頻圖像的數(shù)碼相機(jī)。隨著寬帶寬 3G 網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，對更高的照片分辨率以及新應(yīng)用領(lǐng)域 (如視頻會議) 的需求不斷提升了集成相機(jī)的性能指標(biāo)。相機(jī)性能的增強(qiáng)對相機(jī)于室內(nèi)或昏暗光線下使用時(shí)的大功率白光源也提出了更高的需求。白光 LED 早已廣泛用于彩色顯示器背光，也成為在具相機(jī)功能的手機(jī)主要光源。白光 LED 具備了當(dāng)前手機(jī)設(shè)計(jì)者所需的性能結(jié)合：小尺寸、大的光輸出、以及能夠提供“閃光”或連續(xù)“視頻”景物照明。開發(fā)大輸出功率 LED 以專門用于集成照相機(jī)光源。雖然這些專用的照相機(jī) LED 非常適用于對景物進(jìn)行照明，但它們同時(shí)也是消耗電池功率的另一個(gè)重要因素。

　　設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

　　從設(shè)計(jì)者的觀點(diǎn)來講，有三個(gè)主要問題與驅(qū)動大電流白光LED有關(guān)：1)提供高效的電源;2)調(diào)整LED電流;3)在相機(jī)光源關(guān)閉時(shí)，保證LED與電源完全斷接。大電流白光LED的電特性類似普通的二極管，但其正向電壓為3.4V或有一個(gè)“典型的” 350mA正向工作電流(見表1)。

　　更大的LED電流(“閃光”模式，500mA - 700mA)會引起更高的正向電壓。較低的電流(“手電筒” 或“視頻”模式，100mA~350mA)產(chǎn)生較低的正向電壓。正向電壓還會隨著溫度的上升而下降，正如任何一個(gè)二極管的正向電壓在手機(jī)工作溫度范圍內(nèi)都會產(chǎn)生數(shù)百mV的漂移。因此，有效地給LED提供電源是非常具挑戰(zhàn)性，LED的正向電壓會因工作條件的不同可能會高于或低于鋰離子電池的電壓。

　　驅(qū)動大電流LED的最常用解決方案是包含一個(gè)傳統(tǒng)的升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，并在FB管腳到GND上裝一個(gè)電阻用來調(diào)整LED的電流。基于這種方法，升壓轉(zhuǎn)換器的輸出與LED的陽極相連，LED的電流從陰極流過FB電阻到地。輸出電壓被提升直至LED電流達(dá)到由FB電阻器所設(shè)置的值，也就是直到FB電阻器上的壓降達(dá)到FB伺服電壓。同時(shí)這種方法提供了精確的調(diào)節(jié)，但也有明顯的缺點(diǎn)，其中最嚴(yán)重的就是效率低?？蔂幷摰氖窃诙虝r(shí)間的“閃光” 應(yīng)用中，高效率并不重要，但在“手電筒” 或“視頻” 模式下，由于運(yùn)作時(shí)間較長，效率就比較重要了。不幸的是在“手電筒” 模式下的升壓型轉(zhuǎn)換器性能是最差的。