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手机数码相机的低压闪光灯设计
摘要：本文介绍了手机数码相机用低压闪光灯电路设计、主要器件选用要求。关键词：低压闪光灯FlashLED电荷泵
手机的周边设计是增加手机附加功能、增加手机的卖点、增加手机的新的利润主要方法。每年推出的数百种新款手机，无非是增加或改变了手机的外观形状和颜色、键盘灯和显示屏的颜色和亮度、声音重现的方式和质量、铃声和弦的变化、附加拍照功能或能上网、接收电视和电台、MP3播放等等。手机增加数码相机功能几乎成了手机新设计方案的必然趋势，目前市场上的手机数码相机大多是选用30万像素VGA格式的CMOS镜头，100万至200万像素的CMOS镜头选用已经成为当前手机设计的主流。为了给手机数码相机拍照时补光，闪光灯也就成了手机的必需品。
闪光灯是拍照的辅助工具，它是摄影光源的一种，当拍照时，周围环境的自然光源（日光）或人工光源（灯光等）不足的时候，闪光灯就成了弥补这一不足的机动光源。各种相机内置或外加的万次闪光灯，最通用的都是通过振荡电路和变压器升压，经大电容器储存能量，在需要的瞬间释放并感应出高压，激发惰性气体发出脉冲光源，从而获得极强的瞬时功率。
以高亮度LED为闪光灯源的低压闪光灯的出现，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、120-250mA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面积特小，特别适用于手机、数码相机和手持设备，因此将赢得整个手持影像产品市场的青睐。
FlashLED的选用
LED闪光灯的选用第一要点就是高亮度和能通过大电流，LED发光的亮度与通过电流成正比。用在手机键盘的LED，其使用电流大约是7-12mA，其亮度大约是20-40mcd；用在STN-LCD屏背光的LED，其使用电流大约是14-20mA，其亮度大约是100-1000mcd；而用作闪光灯的LED，其使用电流大约是120-250mA，其亮度大约是2000-7500mcd；由此可见，手机上不同用途的LED，其性能也是完全不同的。
闪光灯用FlashLED选用的主要技术参数是：
1）亮度（Iv），目前产品能达到最高亮度大约是7500mcd；
2）脉冲峰值电流（IFP），一般要求100-400mA；
3）封装，当然是越小越好，一般是5.2X5.2X2.5mm。
随着LED技术的突飞猛进，用作闪光灯的FlashLED技术参数提高很快，早期的FlashLED为了提高其亮度是在一个芯片封装中放入5颗管芯，随着单颗管芯亮度的不断提高，分别出现4颗、3颗，乃至2颗管芯。FlashLED的外形图如图1。
实现白光的LED是基于氮化镓(GaN)蓝光LED技术，LED闪光灯目前都是一颗LED闪光灯安装几个蓝色LED管芯加上黄磷滤色镜的结构原理来发出白光的，这也是最经济实用的方案；用一颗RGB（红绿蓝）三色管芯LED也是可以合成白光，但一颗RGBLED比一颗LED闪光灯价格贵，红绿蓝三色要分别调控亮度才能合成白光，使用成本较高，只有在需要调节闪光色温和多彩的高级方案中才选用。
LED闪光灯内几颗LED管芯并联使用，所以需要较大的工作电流。电路图符号如图2。
LED闪光灯都带反光罩和透镜如图3，因此在几米的距离内能提供均衡的光线。
FlashLED的主要技术参数是亮度（IV）、视角(θ)、前向电压（VF）、前向电流（IF）、功耗（Pd）、峰值电流(IFP)、管芯数量和外形尺寸。表1是常用FlashLED性能表。
FlashLED的亮度（IV）与通过的峰值电流(IFP)成正比，IV与IFP关系见图4。
表1常用
FlashLED性能表
参数
符号
SLMW250
SLMW350
LWH1033
LH-1214
61-25UWC
NBCW011T
前向电压
VF
3.2-3.4V
3.3-3.5V
3.4-3.6V
3.0-3.8V
3.5V
3.6V
前向电流
IF
50mA
80mA
60mA
30mA
25mA
50mA
峰值电流
IFP
100mA
400mA
100mA
100mA
100mA
100mA
功耗
PD
200mW
280mW
80mW
114mW
110mW
400mW
反向电压
VR
5V
5V
5V
5V
5V
5V
反向电流
IR
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