設(shè)計說明303:LT3420閃光燈電容器充電器具有快速高效充電和低電池消耗


介紹
LT3420設(shè)計用于將大容量電容器(如用于數(shù)碼相機和膠片相機的頻閃閃光燈)充電到高壓。這些閃光燈或頻閃電容器的值范圍從一百微法拉到一毫瓦以上,目標輸出電壓高于300V。傳統(tǒng)的頻閃電容充電方法要么效率低下,要么需要軟件開銷。LT3420提供了一個緊湊,簡單易用,高效的充電器解決方案,不需要軟件,節(jié)省空間,電池壽命,設(shè)計時間和成本。
LT3420充電器電路的效率通常大于75%。LT3420包括自動電容充電刷新和控制/指示引腳等重要功能,使其高度靈活且易于使用。它的多功能性使其可以用于需要簡單的獨立閃光燈充電器的應(yīng)用程序以及完全由微處理器控制的應(yīng)用程序(如下所述)。高壓輸出端不需要分壓器。
圖1a顯示了一個典型的LT3420電路,它可以在3.5秒內(nèi)將一個220μF的閃光燈電容器從5V輸入充電到320V。圖1b顯示了充電時間與電池電壓的關(guān)系。在圖1a中,C4右側(cè)的電路顯示了一旦閃光燈電容器充電后產(chǎn)生光脈沖的典型方法。當可控硅被點燃時,沿氙燈的玻璃外殼飛行的引線達到許多千伏的電位。這電離了燈泡內(nèi)的氣體,形成了一條穿過燈泡的低阻抗路徑。儲存在閃光燈電容器中的能量迅速流過氙氣燈泡,產(chǎn)生閃光燈攝影所需的光爆發(fā)。

圖1 a。320V閃光燈電容充電電路。

圖1 b。充電時間。
特性
LT3420包括一個集成的1.4A電源開關(guān),并采用正在申請專利的控制技術(shù)。開關(guān)電流的精確控制是通過感應(yīng)變壓器的一次電流和二次電流來實現(xiàn)的,這種方法延長了電池的壽命。圖2為圖1a電路中輸出達到300V時的相關(guān)波形。一次電流峰值限制為1.4A(典型),電源開關(guān)接通時一次電流為480mA(典型)。通過在連續(xù)傳導模式(CCM)下操作部件,充電時間最小化。輸出電壓通過圖2中變壓器初級電壓v (SW)的反激波形檢測。目標輸出電壓由兩個電阻R1和R2控制。這種反激檢測方案消除了從高壓輸出到地的電阻分壓器串的需要,從而消除了在許多競爭閃存模塊中發(fā)現(xiàn)的相關(guān)功率損耗。

圖2。V(OUT) = 300V, V(CC) = V(BAT) = 3.3V的開關(guān)波形
一旦達到目標輸出電壓,器件進入刷新模式,器件的靜態(tài)電流降低到90μA(典型)。LT3420內(nèi)置了用戶可編程刷新定時器。C3的值決定了器件退出刷新模式并將輸出充電到目標電壓的時間間隔。這個過程重復以保持輸出在所需的電壓。圖3顯示了LT3420從關(guān)機、充電到最后刷新的不同模式。

圖3。LT3420的三種工作模式:關(guān)機、充電和閃光燈電容刷新。
與微控制器的接口
LT3420可以很容易地連接到數(shù)碼相機中的微控制器。CHARGE和DONE引腳分別是該部件的控制和模式指示引腳。通過利用這些引腳,可以在任何時候選擇性地禁用和啟用LT3420。圖4顯示了當充電周期中途將CHARGE引腳驅(qū)動為低電平時,LT3420電路被選擇性地禁用。在數(shù)碼相機的敏感操作中,這可能是必要的。一旦充電引腳返回到高狀態(tài),充電繼續(xù)從它離開的地方。

圖4。隨時停止充電循環(huán)。
結(jié)論
LT3420為閃光燈電容器充電提供了高效集成的獨立解決方案。許多重要的功能都被整合到設(shè)備中,包括自動刷新、嚴格控制電流和集成電源開關(guān),從而減少了外部部件的數(shù)量。LT3420采用小型,低調(diào)的MSOP-10封裝,使完整的解決方案比傳統(tǒng)方法占用的PC板空間少得多。
責任編輯:David
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