移动设备闪光LED驱动芯片：克服空间和功率的限制

By Jan Enenkel 奥地利微电子参考应用工程师

智能手机已经成为性能卓越的设备，尽管首款“照相手机”诞生至今已有多年，但是在黑暗中拍照片所使用的闪光功能时至今日仍然发展缓慢，没有取得很大的进展。近期，随着功率LED的发展，其鲜明的亮度和小巧的体积似乎为智能手机制造商带来了无限商机。但是到目前为止，尽管它能实现与智能手机相匹配的极高画面品质，但LED闪光灯仍然较难应用到智能手机模块中。其主要障碍是闪光驱动电路难以满足手机制造商对尺寸、成本和效率的要求。

闪光驱动电路的种类

手机内的相机其实是一个照相机模块，包含了镜头、机械元件、自动对焦线圈和CMOS传感器本身。图像传感处理器（ISP）可能被放置在相机模块或手机的主PCB中。

目前市场上共有四种不同类型的闪光驱动芯片：电容LED驱动、电感式LED驱动、氙气闪光驱动和超级电容LED驱动。闪光LED具有4.0V-3.3V的电压要求，因此闪光LED驱动电路必须调节手机电池的电压，使其在4.2V和3.3V之间波动（电压波动取决于电池的充电状态）。

电容LED驱动芯片能够提供约700mA的闪光电流。这类驱动芯片由于易于设计，且体积小巧、价格便宜，因而非常普及。但此类产品有两个主要缺点：虽然他们最适合应用于单LED设备，但是受700mA电流限制的影响，无法为高品质的图像捕捉提供足够的光线输出；此外，该驱动芯片效率较低。阻碍电容驱动芯片的原因是其充电泵只能增加1.5或2倍的电池电压（见图1）。不需要的多余电压必须消散，这会导致效率低下并产生热量。许多使用充电泵的闪光LED驱动芯片供应商都提供DFN和QFN封装，以实现更好的热管理，但这并不能解决根本问题。

图1：奥地利微电子700mA电容LED驱动芯片AS3685与最高2000mA的电感式芯片AS3648效率对比图