比以往任何時候，相機都成為我們口袋里攜帶的個人和商務設備的一部分。雖然今天的攝影圖像傳感器可以工作的光線水平極低，但擁有閃光燈意味著用戶可以更快的速度捕捉更多細節。為了確保閃存系統不會消耗這些電池供電的便攜式電子設備的大量功率預算，設計人員已經轉向使用LED作為光源，而不是傳統的氙燈管。

目前有多種設備可用于驅動LED作為閃存設備。許多可以提供高電流，以便LED可以被驅動到最大輸出。然而，今天LED的效率提高 - 意味著它們可以從更少的電流提供更多的光 - 意味著駕駛員也可以專注于減少電池的電流消耗。

在以下部分中，我們為現在可用的閃存應用程序提供了五個LED驅動器樣品。其中，兩個 - ADI和Micrel器件 - 專門用于驅動閃光LED，而其他三個部件也可以驅動第二個LED。安森美半導體器件在其中是獨一無二的，專門設計用于提供非常高的電流并支持基于超級電容器的能量存儲，而德州儀器設備則特別強調系統操作/保護。

ADI公司的ADP1650

ADI公司的ADP1650專為高分辨率可拍照手機而設計，是一款緊湊，高效的單白光LED驅動器。該器件集成了可編程1.5或3 MHz同步電感升壓轉換器，I2C兼容接口和1，500 mA電流源（圖1）。高開關頻率允許設計人員使用體積小且價格低廉的外部1μH功率電感器，內部電流源允許LED陰極接地，從而實現緊湊，散熱增強的布局，并具有低EMI。

圖1：ADP1650框圖（由ADI公司提供）。

LED驅動器可在整個電池電壓范圍內最大限度地提高效率，從而最大限度地為LED提供電源，同時最大限直流電池電流限制可編程，以便在所有電池電壓和LED正向電壓條件下安全地最大化LED電流。兩個獨立的TxMASK輸入允許在功率放大器電流突發期間快速降低閃光LED電流和電池電流。

器件的I2C接口可以對定時器，電流和狀態位讀回進行編程，以實現運行監控和安全控制。 ADP1650采用緊湊型12引腳，0.5 mm間距WLCSP封裝和10引腳LFCSP封裝，工作在-40°C至125°C的結溫范圍內。

IXYS的LDS8621

IXYS的LDS8621是一款高效率，多模式分數電荷泵，具有超低反饋電壓，可驅動多達兩個高電流LED。包含1.33x分數電荷泵模式和超低壓差PowerLite電流調節器（圖2）可將器件效率提高95％。該模式不需要額外的外部電容。

圖2：LDS8621框圖（由IXYS提供）。

PWM1/PWM2邏輯輸入既可用作芯片使能，也可用作PWM模式LED亮度控制。 PWM1引腳控制LED A，而PWM2控制存儲區LED B.最大LED電流值出廠預設為96 mA，每個LED可以單獨編程。通過以恒定的開關頻率工作可實現低噪聲輸入紋波，從而允許使用小型外部陶瓷電容器。多分數電荷泵支持2.7至5.5 V的輸入電壓。該器件采用16引腳3 x 3 x 0.8 mm封裝TQFN封裝，與ADI器件類似，結溫范圍為-40°至125° C。

Micrel MIC2291

Micrel的MIC2291是一款1.2 MHz脈沖寬度調制（PWM）升壓開關穩壓器，專為高電流白光LED閃光燈應用而優化。 MIC2291保證開關電流為1.2 A，可在100 mA時輕松驅動一串最多三個串聯的白光LED，確保高亮度并消除多個鎮流電阻。

MIC2291采用恒定頻率，1.2 MHz PWM控制方案（圖3）。高頻PWM操作通過減少外部元件尺寸來節省電路板空間。與可變頻率拓撲相比，恒定頻率PWM方案的額外好處是將更低的噪聲和輸入紋波注入電池電源。

圖3：MIC2291框圖（由Micrel提供）。

為了優化效率，反饋電壓設置為僅95 mV。這降低了電流設置電阻的功耗，并允許最低的總輸出電壓，從而最大限度地減少電池的電流消耗。

MIC2291提供兩級過壓保護：15和34 V.這使設計人員能夠為其應用選擇具有適當額定電壓的最小外部元件。 MIC2291采用薄型SOT23 5引腳和8引腳2 x 2 mm MLF封裝，結溫范圍為-40°至125°C。

安森美半導體CAT3224

安森美半導體的CAT3224集成閃光LED驅動器非常適合采用鋰離子電池供電的系統，可提供高達4 A的LED閃光脈沖，遠遠超出電池的峰值電流能力。在這里討論的器件中，它是專門設計用于支持雙超級電容器充電的獨特之處。其雙模（1x/2x）電荷泵將堆疊的超級電容器充電至5.4 V的標稱電壓，而有源平衡控制電路確保兩個電容器電池電壓保持匹配（圖4）。從電池汲取的標稱充電電流由連接到RC引腳的外部電阻設置。

圖4：CAT3224框圖（由安森美半導體提供）。

該驅動器還具有兩個匹配的電流源。外部電阻可調節最大閃光模式電流（RF）以及器件的割炬模式電流（RT）。內置安全定時器可自動終止閃光脈沖超過300 ms的最大持續時間。

除了熱關斷和過壓保護外，該器件還具有完全的外部電阻編程故障保護功能，并可在所有條件下完全支持反向輸出電壓。與IXYS的LDS8621一樣，該器件采用16焊盤，3 x 3 x 0.8 mm TQFN封裝。與之前討論的器件相比，它具有更寬的結溫工作范圍-40°至150°C。

德州儀器（TI）LM3554

德州儀器（原國家半導體）LM3554是一款2 MHz（固定頻率）電流模式同步升壓轉換器。該器件設計用作高電流白光LED的雙600 mA（總共1.2 A）恒流驅動器，或作為穩壓4.5或5 V電壓源。雙高側電流源允許接地陰極LED操作（圖5）。自適應調節方法可確保每個LED的電流源保持穩定并最大限度地提高效率。

圖5：LM3554框圖（由德州儀器公司提供）。

主要功能包括用于控制LED電流或所需輸出電壓的I2C兼容接口，用于直接觸發閃光脈沖的硬件閃存使能輸入，以及用于強制閃光脈沖進入低電流的雙TX輸入火炬模式允許與RF功率放大器事件或其他高電流條件同步。此外，高電平有效硬件使能（HWEN）輸入允許在系統軟件故障期間硬件關閉。

面向系統的設備具有許多安全操作的功能。內置五種保護功能：

軟件可選輸入電壓監視器

內部比較器，用于連接外部溫度傳感器

確保電池電流保持在預定峰值以下的四個可選電流限制

LED開路時限制輸出電壓的過壓保護功能

輸出短路保護短路期間限制輸出電流

該設備還提供各種故障指示，包括：

指示LED溫度的熱故障標志

表示發生了TX事件的標志

表示閃存超時計數器已到期的標志

表示設備芯片溫度已有的標志達到熱關斷閾值

指示LED開路或短路的標志

LM3554的尺寸為1.7×1.7×0.6 mm 16 - 微型表面貼裝器件封裝，結溫工作范圍為-30°至125°C。

總結

本文介紹了五種高度集成的器件，可提供正確的功能組合 - 高效率，最大亮度和小尺寸 - 用于在移動設備中驅動LED閃光燈。這些部件還旨在延長電池壽命，改善圖像，減小應用尺寸，并增強系統可靠性。此外，這些解決方案中的兩個具有獨特的特性，其中一個專門設計用于提供非常高的電流并支持超級電容器，而另一個設備提供大量保護功能和故障指示器。