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TI 电源开关设计秘笈6-使用 TPS65552A 驱动便携式相机闪光灯 评论(0) 收藏(0
所属分类:电源电路 开关电源AC-DC/OTHERS
相关厂商: Texas Instruments, Inc.  
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在光线较弱的条件下,胶卷或数码摄影的高端设备需要氙气闪光灯管来进行拍摄。 氙气闪光灯管可提供瞬间的高强度光源,在对较远处、高速移动或弱光条件下的物 体进行拍摄时,这是最基本的要求。这种由氙气放电管产生的光谱与太阳的光谱非 常接近,从而提供了非常精确的色彩再现。

一旦施加了触发信号,氙气闪光灯便要求其电极上的高压(通常,该电压大约为 300V)来进行闪光。闪光需要的所有能量都被存储在一个称之为“闪光灯电容器”的 大电容器中。一旦闪光灯被触发,所有这些存储在闪光灯电容器中的能量便通过闪 光灯管被释放出来,以产生光源。这些在闪光灯电容器中存储的能量由一种专门的 升压转换器提供,其将闪光灯电容器从一个非常低的电池输入电压充电至高达 300V 的电压。在过去,这种转换器由较大体积的分立组件组成,很难被整合到诸 如相机等一些小型设备中。

TI 推出的 TPS65552A 极大地简化设计并缩小了相机闪光灯充电器电路的尺寸。 图 1就显示了一款基于这种器件的闪光灯电容器充电器。TPS65552A 提供了所有 必需的充电控制、输出反馈、充电完成状态、绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 驱动器, 以及实施一个小型、高效闪光灯充电器所必需的一些电路保护。

图 1 TPS65552A 相机闪光灯电容充电器

TPS65552A 相机闪光灯电容充电器

TPS65552A 基于一种反向拓扑结构。在内部开关断开期间,其可以感应到输出电 压。在这一期间,输出电压通过变压器被反射回输入端。这就没有必要在输出端使 用大体积、高压反馈网络,同时还提供了输入端至输出端的电气隔离。一旦这种输 出电压达到其目标值,TPS65552A 就自动地停止充电,同时开路集电极输出降低, 从而发出一个“闪光灯就绪”状态的信号。该输出能够驱动一个指示状态 LED,或者 TPS65552A 的 I_PEAK 引脚对在所有开关周期中流经反向变压器 T1 初级绕组 的峰值电流进行控制。为了调节电容器充电时间,通过改变施加在 I_PEAK 引脚 的电压,可以在 0.9A 到 1.8A 之间对主电流进行动态的调节。这一特性允许微控 制器动态地对充电器的流出电流进行控制,以进行电源管理。例如,在数码相机中, 微控制器可以在强电流变焦马达工作时减少充电器电流,以使变焦马达和充电器能 够同时起作用,而不会超出相机电池的最大电流能力(请参见图 2)。该特性还可 以被用于延长电池使用时间。降低充电期间的峰值电流还可降低平均电流消耗,从 而使得电量不足的电池也可以对闪光灯电容器进行充电。

图 2 具有电源管理和闪光管理功能的完整的相机闪光灯模块

具有电源管理和闪光管理功能的完整的相机闪光灯模块

在过去,闪光灯由一个按钮开关或可控硅整流器 (SCR) 来触发。但是,更新的闪 光模式(例如:防红眼模式)使用多重氙气灯暴光。闪光灯被触发进行短闪光,其 并没有完全使相机闪光灯电容器放电。于是,在短暂延迟后,闪光灯被重新触发, 进行主闪光。按钮和 SCR 不能可靠地开始和停止闪光灯中间闪光。IGBT 能够处 理闪光期间通常为 150A 的电流。但是,像 MOSFET 一样,IGBT 栅极要求一个 大电流脉冲来快速地开启;因此需要一个高电流驱动器。

TPS65552A 具有一个集成的高电流缓冲器来驱动触发电路中使用的 IGBT 栅极。 在闪光期间,IGBT 栅极可以被驱动开启和关闭,以支持诸如防红眼等闪光模式, 或者通过镜头 (E-TTL) 对 IGBT 栅极进行评估。

表 1 图 2 中电路的典型部件清单

图 2 中电路的典型部件清单

 


 


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