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手機的周邊設計是增加手機附加功能、賣點和新利潤的主要方法。每年推出的數百種新款手機，無非是改變或增加了手機的外觀形狀和顏色、鍵盤燈和顯示屏的顏色和亮度、聲音重現的方式和質量、鈴聲和弦的變化、拍照、上網、接收電視和電臺以及播放MP3的功能等等。手機增加拍照功能幾乎成了手機新設計方案的必然趨勢，目前市場上的手機相機大多是選用30萬像素VGA格式的CMOS鏡頭，100萬至200萬像素的CMOS鏡頭已經成為當前手機設計的主流。為了給手機相機拍照時補光，閃光燈也就成了手機的必需品。 以高亮度LED為閃光燈源的低壓閃光燈電路簡單、高效、省電、低成本、占PCB面積小，特別適用于手機、數碼相機和手持設備。 Flash LED的選用 選用LED閃光燈的第一要點是高亮度和能通過大電流。LED發光的亮度與通過電流成正比：用在手機鍵盤的LED，其使用電流大約是7~12mA，其亮度大約是20~40mcd；用在STN-LCD屏背光的LED，其使用電流大約是14~20mA，其亮度大約是100~1000mcd；而用作閃光燈的LED，其使用電流大約是120~250mA，其亮度大約是2000 ~7500mcd。由此可見，手機上不同用途的LED，其性能也是完全不同的。 閃光燈用Flash LED選用的主要技術參數是： 1) 亮度(Iv)，目前產品能達到的最高亮度大約是7500mcd ； 2) 脈沖峰值電流(IFP)，一般要求100~400 mA ； 3)封裝，一般是5.2×5.2×2.5mm3。 隨著LED技術的突飛猛進，用作閃光燈的Flash LED 技術參數提高很快。早期的Flash LED為了提高亮度在一個芯片封裝中放入5個管芯，隨著單顆管芯亮度的不斷提高，分別出現4個、3個，乃至2個管芯。 Flash LED的主要技術參數是亮度、視角、前向電壓、前向電流、功耗、峰值電流、管芯數量和外形尺寸。常用Flash LED的性能如表1所示。 Flash LED驅動電路設計 手機相機的低壓閃光燈電路設計本著高效、低成本、占位面積小的原則來選擇Flash LED的驅動IC。要求驅動IC能在低電壓下輸出150-300mA電流，周邊使用的器件要少，這樣可以有效地減少PCB板的面積；要將手機鋰電池不穩定的低電壓轉換成穩定的4~5V和能輸出150~300mA電流的Flash LED驅動工作源。就目前的IC來說，有兩種可以考慮，一種借助于電感器的升壓電路(見圖1)，另一種借助于電容器升壓的電荷泵電路(見圖2)。它們的實驗PCB板如圖3所示。為了演示方便，實驗PCB板用按鈕替代觸發IC。選用電容器升壓的電荷泵電路比較經濟，PCB板上除了電荷泵和Flash LED兩個IC外，只需要三個電容器、兩個電阻器和一個0.5A電流的MOSFET，占用PCB板面積較小；選用電感器的升壓電路，除了升壓和Flash LED兩個IC外，還需要一個電感器、一個肖特基二極管和數個電容器、電阻器。從手機的特殊應用來考慮，手機的LCD顯示屏和相機鏡頭、閃光燈都位于手機的上方，與射頻電路靠得很近，因此如何防止幅射和串擾十分重要。 圖1 借助于電感器的升壓電路 圖2 借助于電容器升壓的電荷泵電路 (a) 借助于電感器的升壓電路 (b) 借助于電容器升壓的電荷泵電路 圖3 兩種不同升壓方法的實驗PCB板圖 結語 手機相機用低壓閃光燈電路的設計關鍵是選擇高亮度的Flash LED和能夠節省能源以及生產成本的驅動IC。綜上所述，SLMW250 Flash LED 和電荷泵IC升壓電路是比較理想的選擇。 |
