超級電容器解決高分辨率相機的LED閃光電源問題(06-100)

　　替代方案是用氙閃光，但這需要：(1)蓄電電容器，這對移動電話形狀因數(shù)來講，其體積是相當(dāng)大的；(2)高電壓，這會引起電路和安全問題。而用LED閃光，同樣的LED電路可以用在視頻Capture/Torch功能的較低電流中。

　　為了克服功率限制，一些相機電源采用長閃光曝光時間來補充無光條件，因此，增加總的光能量，但會導(dǎo)致圖像模糊。

　　設(shè)計方案

　　有兩種方案能提供足夠的LED閃光功率，消除無光條件下暗和模糊圖像。具有高C值(1F或更大)和低ESR(小于100mΩ)的CAP-XX超級電容器能支持電池工作，并提供LED所需的脈沖功率，而這種薄的(1~3mm)棱柱形形狀因數(shù)的電容器。適合于空間受限制的應(yīng)用(如相機手機)。

　　方案1：超級電容器放置在升壓轉(zhuǎn)換器或電荷泵的輸出

　　圖2示出CAP-XX的低成本電流限制電荷泵預(yù)充電超級電容器到5.5V左右。一旦充電超級電容器，使電流開關(guān)提供高電流閃光脈沖，其能量和功率來自超級電容器，而不是電池和電荷泵。在閃光脈沖期間，電荷泵可以使能或禁止。電荷泵使電流限制到300mA左右。在Torch模式，電荷泵保持低能，而電池和電荷泵可以提供小于電荷泵電流限制的恒定電流。

　　在參考設(shè)計中，選擇最大功率光亮LED(Lumileds LXCL-PWF1)，可以處理1A峰值脈沖電流(小于200ms)。電路中，要驅(qū)動4個PWF1每個900mA。

　　下面簡述圖3所示的電路。當(dāng)首先加上電源時，F(xiàn)ash/Torch選擇必須是低態(tài)或浮置，這樣U1的引腳5(EN)通過R6拉到高態(tài)。根據(jù)超級電容器的數(shù)值，在超級電容器以0V到充滿電前需要等10~15秒。在超級電容器處于0V時，有一個大的侵入電流，直到它充電到電壓≥Vim為止，在電荷泵輸出像是短路。R11加到電路上，用于限制起動侵入電流，使其小于750mA。