白光LED驱动器为驱动功率受限氙灯闪光灯以照亮拍摄现场提供了一种高性价比选择。本文描述氙灯基本概念,并且详述了一种基于安森美半导体公司NCP5007芯片典型低功率、低成本闪光灯驱动电路设计。
(a)氙灯闪光灯击穿电压。
(b)基本氙光闪光灯。
数码照相机和配有照相功能手机已经从新产品变成了主流产品,这些产品内部数字影像传感器以CCD或CMOS技术为基础。为了在光线不足情况下仍能支持影像传感器,闪光灯电路成了数码照相机必要解决方案,在照相手机中越来越常见。满足闪光灯要求主要光源是氙灯泡和现在新兴高亮度白光LED。
氙灯主要优点是闪光脉冲产生大功率光输出,而LED方案优点是尺寸相对小而薄,而且在视频捕捉中可以导通更长时间,尽管其光输出与氙灯相比只是中等。尤其氙灯提供闪光脉冲非常短,能使照相机捕捉照片拍成静止画面。它们需要特殊驱动器产生高压和大储能电容来储存电能。
我们发现,白光LED驱动器为驱动功率受限氙灯闪光灯以照亮拍摄现场提供了一种高性价比选择。本文描述氙灯基本概念,并且详述了一种典型低功率/低成本闪光灯应用。
氙灯概念
氙灯有一个玻璃外壳,每端有一个电极,其中填充了低压稀有气体混合物。在稳态中,如图1所示,电极上电压值设为低于触发电压。在这点上无电流流过,而且系统保持稳定,直至在第三个电极上施加触发电压。对于所考虑低功率灯而言,这高压脉冲处于1kV范围内,它来自带小磁芯变压器,受到电容C2突然放电触发(见图2)。
气体混合物被激发时,等离子体产生闪光。对于消费应用而言,闪光一般持续时间为2ms。根据相关闪光灯类型,储存在电容C1中能量可以低至1焦耳(小型照相机),也可高达几千焦耳(专业应用)。闪光灯消耗能量见公式1:
根据所使用氙灯类型,电容充电电压基本上为160V至600V。低功率手持照相机需要能量不超过几焦耳,而且输出电压范围为160至250V。更高电压一般在专业摄影棚使用设备中可以看到。