采用TPS65552A的驅(qū)動便攜式相機(jī)閃光燈電路設(shè)計(jì)

　　在光線較弱的條件下，膠卷或數(shù)碼攝影的高端設(shè)備需要氙氣閃光燈管來進(jìn)行拍攝。氙氣閃光燈管可提供瞬間的高強(qiáng)度光源，在對較遠(yuǎn)處、高速移動或弱光條件下的物體進(jìn)行拍攝時(shí)，這是最基本的要求。這種由氙氣放電管產(chǎn)生的光譜與太陽的光譜非常接近，從而提供了非常精確的色彩再現(xiàn)。

　　一旦施加了觸發(fā)信號，氙氣閃光燈便要求其電極上的高壓（通常，該電壓大約為300V）來進(jìn)行閃光。閃光需要的所有能量都被存儲在一個(gè)稱之為“閃光燈電容器”的大電容器中。一旦閃光燈被觸發(fā)，所有這些存儲在閃光燈電容器中的能量便通過閃光燈管被釋放出來，以產(chǎn)生光源。這些在閃光燈電容器中存儲的能量由一種專門的升壓轉(zhuǎn)換器提供，其將閃光燈電容器從一個(gè)非常低的電池輸入電壓充電至高達(dá)300V 的電壓。在過去，這種轉(zhuǎn)換器由較大體積的分立組件組成，很難被整合到諸如相機(jī)等一些小型設(shè)備中。

　　TI 推出的 TPS65552A 極大地簡化設(shè)計(jì)并縮小了相機(jī)閃光燈充電器電路的尺寸。圖 1就顯示了一款基于這種器件的閃光燈電容器充電器。TPS65552A 提供了所有必需的充電控制、輸出反饋、充電完成狀態(tài)、絕緣柵雙極晶體管 （IGBT） 驅(qū)動器，以及實(shí)施一個(gè)小型、高效閃光燈充電器所必需的一些電路保護(hù)。

　　圖 1 TPS65552A 相機(jī)閃光燈電容充電器

　　TPS65552A 基于一種反向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在內(nèi)部開關(guān)斷開期間，其可以感應(yīng)到輸出電壓。在這一期間，輸出電壓通過變壓器被反射回輸入端。這就沒有必要在輸出端使用大體積、高壓反饋網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)還提供了輸入端至輸出端的電氣隔離。一旦這種輸出電壓達(dá)到其目標(biāo)值，TPS65552A 就自動地停止充電，同時(shí)開路集電極輸出降低，從而發(fā)出一個(gè)“閃光燈就緒”狀態(tài)的信號。該輸出能夠驅(qū)動一個(gè)指示狀態(tài) LED，或者驅(qū)動一個(gè)輸入至微控制器。

　　TPS65552A 的 I_PEAK 引腳對在所有開關(guān)周期中流經(jīng)反向變壓器 T1 初級繞組的峰值電流進(jìn)行控制。為了調(diào)節(jié)電容器充電時(shí)間，通過改變施加在 I_PEAK 引腳的電壓，可以在 0.9A 到 1.8A 之間對主電流進(jìn)行動態(tài)的調(diào)節(jié)。這一特性允許微控制器動態(tài)地對充電器的流出電流進(jìn)行控制，以進(jìn)行電源管理。例如，在數(shù)碼相機(jī)中，微控制器可以在強(qiáng)電流變焦馬達(dá)工作時(shí)減少充電器電流，以使變焦馬達(dá)和充電器能夠同時(shí)起作用，而不會超出相機(jī)電池的最大電流能力（請參見圖 2）。該特性還可以被用于延長電池使用時(shí)間。降低充電期間的峰值電流還可降低平均電流消耗，從而使得電量不足的電池也可以對閃光燈電容器進(jìn)行充電。

　　圖 2 具有電源管理和閃光管理功能的完整的相機(jī)閃光燈模塊

　　在過去，閃光燈由一個(gè)按鈕開關(guān)或可控硅整流器 （SCR） 來觸發(fā)。但是，更新的閃光模式（例如：防紅眼模式）使用多重氙氣燈暴光。閃光燈被觸發(fā)進(jìn)行短閃光，其并沒有完全使相機(jī)閃光燈電容器放電。于是，在短暫延遲后，閃光燈被重新觸發(fā)，進(jìn)行主閃光。按鈕和 SCR 不能可靠地開始和停止閃光燈中間閃光。IGBT 能夠處理閃光期間通常為 150A 的電流。但是，像 MOSFET 一樣，IGBT 柵極要求一個(gè)大電流脈沖來快速地開啟；因此需要一個(gè)高電流驅(qū)動器。TPS65552A 具有一個(gè)集成的高電流緩沖器來驅(qū)動觸發(fā)電路中使用的 IGBT 柵極。在閃光期間，IGBT 柵極可以被驅(qū)動開啟和關(guān)閉，以支持諸如防紅眼等閃光模式，或者通過鏡頭 （E-TTL） 對 IGBT 柵極進(jìn)行評估。