每年市場上都要新增幾百款手機，這些手機的基本功能都一樣，那就是通信。手機的周邊設(shè)計是增加手機附加功能、增加手機賣點以及新利潤點的主要途徑。不同手機的區(qū)別主要住于外圍功能，譬如外觀、屏幕顏色亮度、多媒體功能、藍牙、照相機功能等。手機集成照相機功能是現(xiàn)在手機設(shè)計的必然趨勢，手機相機的像素也越來越高。為獲得更好的圖像效果，手機相機的閃光燈功能也變得越來越重要。

　　目前的手機相機主要采用 led閃光燈。閃燈用的led只需要3.5～4.5v直流電壓、120～250ma電流就可以發(fā)出2000～7500mcd的高亮度光。led低壓閃光燈電路簡單、高效、省電，而且成本低、pcb面積小，特別適用于手機、數(shù)碼相機和手持設(shè)備，很受手持影像產(chǎn)品市場的青睞。

　　led閃光燈驅(qū)動控制正向電流方案

　　根據(jù)驅(qū)動電路的輸出特性，led閃光燈的驅(qū)動電路可分為恒壓型和恒流型；按電路工作原理，可以分為升壓電路和電荷泵電路。

　　led是電流驅(qū)動型器件 ，其亮度與電流成比例關(guān)系。在恒壓型驅(qū)動電路中，往往有一個電阻與led串聯(lián)，用來確定產(chǎn)生預(yù)期正向電流所需向led提供的電壓。這種方式有一個缺點，即led正向電壓的任何變化都會導(dǎo)致led電流的變化，從而無法保證流過led的電流等于預(yù)設(shè)值，也就無法確保led的亮度恒定。

　　在恒流型驅(qū)動電路中，通過檢測串聯(lián)在led上電阻的電壓來保證流過led的電流恒定。這種方式可以消除正向電壓變化所導(dǎo)致的電流變化，因此可產(chǎn)生固定的led亮度。

　　由于手機電池電壓的工作范圍一般為3.6v～4.2v，而led的正向電壓一般為3v～4v，所以存低電壓輸入、高電壓輸出的時候，必須采用升壓電路將電壓升高以驅(qū)動led。閃光燈驅(qū)動一般采用兩種方式升壓，一種是采用電感作儲能元件的升壓電路，另一種是采用電容作儲能元件的電荷泵。

　　升壓電路采用電感作為儲能元件，其優(yōu)點是效率相對較高。圖l給出了升壓電路的原理圖。

　　現(xiàn)在市場的led閃光燈驅(qū)動控制器都集成了控制電路和升壓開關(guān)管，但是電感和用于續(xù)流的肖特基二極管還是外接的，這增加了電路的復(fù)雜性、成本和pcb面積。此外，由于閃光燈驅(qū)功電路、led、顯示屏、手機天線一般位于手機上端，與手機的射頻電路靠得很近，所以有效防止驅(qū)動電路電感的emi干擾也是很重要的問題。

　　電荷泵采用電容作儲能元件，電荷泵不需要外接電感，因此不存在電磁干擾的問題。此外，整個解決方案所占pcb的面積也較小，但相對來說效率較低。由于閃光燈工作時間非常短，持續(xù)時間一般為100～300ms，所以效率對電池使用時間的影響不是太大。

　　led閃光燈驅(qū)動電路設(shè)計

　　sipex公司的基于電荷泵工作模式的閃光燈驅(qū)動芯片，sp6686、sp6685和sp7685支持的閃光燈電流分別為400ma、700ma和1.2a。由于它們的開關(guān)頻率高達2.4mhz，所以輸入輸出電容和電荷泵電容的容值都可以選擇比業(yè)內(nèi)其產(chǎn)品低。這三款產(chǎn)品都腳對腳兼容，僅僅是電流的最大值不同。下面以sp6685為例討論這些產(chǎn)品的特性和應(yīng)用，圖2是sp6685的應(yīng)用電路圖。

　　sipex閃光燈驅(qū)動器系列產(chǎn)品的外圍電路非常簡單，僅僅需要三個電容兩個電阻，其中rsense和rset來設(shè)置閃光模式和常亮模式的led電流。

　　1.sp6685的常亮模式：

　　sp6685為恒流型驅(qū)動芯片，在常亮模式下fb管腳的電壓50mv(典型值)，這樣led上的電流為:

　　iled=50mv/rsense

　　需要指出的是，由于fb的電壓為50ma，所以即使通過滿載200ma電流,rsense消耗的功率為：

　　rsense=50mv×200ma=0.01w

　　由此可見，僅用0603封裝的smd電阻就可以滿足要求。但在恒壓輸出工作模式的驅(qū)動電路中，限流電阻必須選擇較大的封裝。led的正向電壓一般為3v∽4v，當輸出電壓為5v時，加在限流電阻上的電壓為1v∽2v，假設(shè)閃光燈電流200ma,則限流電阻的功耗為：

　　pr=u×i=(1v∽2v)×0.2a=0.2w∽0.4w

　　這時必須采用4個1206封裝的貼片電阻。相比采用一個0603電阻的sp6685，其pcb面積大大增加。

　　與恒壓輸出的電荷泵相比，sp6685具有效率方面的優(yōu)勢。電荷泵的效率η取決于輸入電壓vin led的正向電壓vf和升壓倍數(shù)k(1x,1.5x,2x),其方程式為：

　　η=vf / (vin×k)

　　由于手機電池的工作范圍3.6v∽4.2v，當輸出電壓為5v時，電荷泵必須工作在升壓模式下，即k必須為或者2。而實際上，當輸入電壓高于led正向電壓vf一定幅值時，電荷泵可以工作在1x模式下，這時的功率將大大超過1.5x和2x模式下的效率。

　　2.sp6685的閃光模式：

　　sp6685的閃光模式下的fb電壓由rset決定，計算公式如下：

　　vfb=(1.26v×rset)×11.2kω

　　其中，1.26v是芯片內(nèi)部