便携式低压闪光灯芯片的设计

摘要

本文介绍了便携式、手持式设备(手机、PDA、DC、Dv等)数码相机用低压闪光灯芯片的设计方案，实际上是设计一款专用的电荷泵(ChargePump)开关电源稳压器，给低压的FlashLED供电。针对便携式设备的特殊需要，小文尝试在减小系统体积，提高电源变换效率，降低系统成本，减小噪声干扰，提高应用的灵活性等方面做了一系列的优化和深入的研究。 日前，手机增加数码相机功能成为手机设计方案的必然趋势，市场L的丰流产品已经开始从最初的30万像素CMOS镜头发展到100万、200万像素的CMOS镜头，有的甚至配备百万像素的CCD镜头，为了给手机数码相机拍照时补光，闪光灯也就成为手机的必需品。 而传统的高压闪光灯，最通用的方案是通过振荡电路和变压器升压，经大电容器储存能量，在需要的瞬问释放并感应出高压，激发惰性气体发出脉冲光源，从而获得极强的瞬时功率。由于系统体积及电磁干扰等关键原因，传统的高压闪光灯无法嵌入到手机中；以高亮度LED为闪光灯源的低压闪光灯FlashLED的出现，给传统的闪光灯带来一个革命性的变化。低压闪光灯不需要振荡电路、不需要升压变压器和储能大电容器，FlashLED只需要3．5、4．5v的直流电压、120mA～250mA的电流就可使其发出2000mcd～7500mcd的高亮度光线，照亮需要辅助光的被摄主体。LED低压闪光灯电路简单、高效、省电、低成本、占PCB面积小，特别适，H于手机、数码相机等手持式设备。 手机数码相机的低压闪光灯电路设计本着高效、低成本、占PCB面积小的原则，采用电荷泵的工作原理，将手机单节锂电池不稳定的低电压转换成5v稳定的和能输出l50~200mA电流能力的FlashLED驱动工作源；针对手机数码相机的特殊需求，关键的设计和创新如下： [1]系统除了fU荷泵IC和HashLED二颗IC外，只需要叫颗微型陶瓷贴片电容器即可满足系统稳定工作需要。 [2]从手机的特殊应用来看，手机的LCD显示屏和照相机镜头、闪光灯部位于于机的卜方，与手机的射频电路靠得很近，因此必须确保电荷泵IC具有尽可能低的噪声(N0jse)和电磁干扰(EMI)：我们采用恒流充电的电荷泵技术，使得IC的噪声和电磁干扰大幅度降低。 [3¨¨于使川于机的单节锂电池供电，可能的输入电爪范围在2．7v、1．2v，为节能降耗，提高效率，我们采用自适应的1．5X，2X的电荷泵工作模式，优化小同输入电压条件下的效率性能，最岛转换效率可达90％以上。

目录

文摘

英文文摘

第一章便携式设备闪光灯简介

第二章低压闪光灯的拓朴结构

第三章芯片设计指标

第四章带隙基准源电路

第五章过热保护电路

第六章振荡器电路

第七章跨导放大器

第八章工作模式及时序开关控制

第九章版图设计与实现

第十章系统仿真及测试

第十一章总结和展望

参考文献

致谢

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