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手持设备小电流闪光灯驱动方案 如今，愈来愈多的手机、MP4、PDA等数码产品带有拍照功能，随着百万像素摄像头应用的普及，用户对照相及摄像的效果与质量要求也逐渐提高。为了在环境亮度较暗的情况下，仍能获得较好的拍摄质量，部分手机、MP4、PDA产品中已经添加了闪光灯。有了闪光灯，才能真正不受环境的限制，“想拍就拍”；同 时闪光灯还能当作手电筒使用，在必要的时候用作应急照明。带有闪光灯的这类产品，更像“数码相机”，因此受到了用户的普遍欢迎。 图2中的解决方案有两个明显缺点： 启攀微电子（Chiphomer）针对小电流闪光灯的应用现状，开发的新产品CP2130，给出了一种全新的闪光灯驱动方案，有效的解决了方案易用性和成本的矛盾。 CP2130是一种1倍，1.5倍自适应模式切换的电荷泵型LED驱动芯片，可支持多达5颗LED灯的应用，支持宽频率范围的PWM调光，驱动电流由ISET脚的RSET电阻设定，采用小体积（3mm x 3mm）的QFN16封装。基于Smart Mirror专利技术，可为各LED通道提供超精确电流匹配。驱动2.8inch LCD背光的典型应用方案见图3。 图3 CP2130背光驱动方案 CP2130特别设计的电流驱动结构同时可以满足小电流闪光灯的驱动需求。其可以保证提供持续输出150mA，峰值输出300mA的驱动能力，满足了目前大部分手机、MP4、PDA等产品的小电流闪光灯的驱动需求。典型应用图见图4。 图4 CP2130小电流闪光灯驱动方案 在图4方案中，EN信号作为芯片使能。当EN为低电平时，芯片进入Shutdown模式，漏电流极低。当EN为高电平时，芯片处于工作状态。GPIO-FLASH用于Torch和Flash模式的选择切换。 当GPIO_FLASH设定为高阻态（或者设定为输入端口时），ISET端电阻仅为RSET，此时设定在较小的驱动电流上，芯片工作在Torch模式。而当GPIO_FLASH输出低电平时，ISET端等效电阻为RADJ和RSET两电阻的并联，等效电阻值变小，此时设定在较大的驱动电流上，芯片进入Flash模式。可见，使用GPIO_FLASH的IO信号可方便的在Torch模式和Flash模式之间切换。 以80mA @ Torch，250mA @ Flash的典型应用为例，两电阻可按如下规则选择：当输出80mA时，5个输出并接，相当于每路输出16mA，通过公式1易得RSET为10KΩ； 当需要输出250mA时，相当于每路输出50mA，通过公式1易得等效RSET为3.1KΩ（实际RSET与RADJ的并联值）；此时，可推算出RADJ约4.5KΩ，取邻近的标称电阻即可。 也可以将GPIO_FLASH直接输出高电平来进入Torch模式，输出低电平进入Flash模式。此时IO控制比较简单，但要通过公式2来计算RSET与RADJ的电阻值，相对复杂一些。
比较图4中的CP2130驱动方案和图2中的传统的解决方案，容易看出： 1．CP2130是自适应模式切换的电荷泵，是电流输出型器件，平均效率高。 2．CP2130外围仅需几个0402封装的普通电阻电容来设定和调节闪光灯电流，方案板上面积小，实现成本低。 实际应用的问题 实际应用中闪光灯组件及其聚光镜的安放对亮度和效果有一定影响，应该综合厂家的建议和产品结构外形，合理设计。同时应注意应用场合的实际散热情况，散热不良将导致闪光灯温度过高，影响寿命。通常应对整机产品进行老化试验，测试闪光灯在闪光持续时间较长（比如200～300ms）时，连续工作（比如闪烁5千次，1万次）情况下是否安全。 另外了解到在有些产品中，将闪光灯通过MOSFET负载开关直接连接在电池上，从锂电池上直接取电来驱动闪光灯。这种方式是很不可取的。由于锂电池电压变化范围很大，这将导致闪光灯亮度差异严重，在电池电压较低时，闪光亮度急剧退化。而在电池电压较高时，效率低，特别浪费电能。因此，一定要选用一块闪光灯驱动芯片来管理闪光灯。 小结 启攀微电子（Chiphomer）长久以来，一直致力于开发满足客户真实需求的产品。其推出了一系列LED驱动芯片，支持各种LED灯连接方式，满足不同的应用需求。 CP2130作为一款并联LED驱动芯片，不仅能胜任背光驱动，更能满足小电流闪光灯的应用需求，电路实现简单，板上面积小，成本低，相比传统的恒压输出驱动解决方案有很大优势，特别适用作手持设备的小电流闪光灯驱动。
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