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艾为推出双路LED驱动IC――AW36501DNR

艾为推出一款双路闪光灯驱动芯片AW36501DNR,该芯片通过简单的GPIO控制可以实现Flash模式和Movie/Torch两种模式的配置。芯片搭载高效BOOST电路和高精度SINK恒流源电路,实现大功率1.5A总电流输出。

拍照是智能手机/平板等产品重要功能之一,为了解决环境光低亮情况下拍照效果差的问题,手机上开始配置闪光灯。早期的氙气闪光灯,由于体积较大并且需要高压电容激活等缺点,逐渐被体积小、容易驱动并且稳定性好的LED灯珠。随着智能手机的飞速发展,人们对拍照功能越来越重视,单颗LED灯由于照明效果差以及补光不均匀的问题不能满足现有要求,手机上LED灯珠数量开始增加,渐渐演变成现在双路LED灯、双色温LED灯以及环形闪光灯的方案,在照明亮度、均匀度等性能方面有了显著提升。为满足现在市场单路/多路LED应用需求,艾为推出一款双路闪光灯驱动芯片AW36501DNR,该芯片通过简单的GPIO控制可以实现Flash模式和Movie/Torch两种模式的配置。芯片搭载高效BOOST电路和高精度SINK恒流源电路,实现大功率1.5A总电流输出。

产品应用场景

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单/双路应用:

AW36501DNR可以支持单灯和双灯应用场景,双灯应用图如下图所示,两种模式下双路最大电流通过两个外部电阻分别进行配置,GPIO控制ENM/ENF电平配置不同模式,AW36501DNR双路闪光灯方案主要应用于双路闪光灯驱动,帮助摄像头在低亮度场景下补光能够更均匀,或者应用于前置补光灯和后置闪光灯驱动,提升前置拍摄效果。AW36501DNR单灯应用时可以短接LED1/LED2驱动单颗LED灯,除了常规的单颗闪光灯应用,双路驱动单灯总电流可以达到1.5A,可以满足部分大功率应用场景。

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双灯应用图

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单灯应用图

PWM调光应用:

为了适配不同环境光下补光灯亮度需求以及手电筒模式不同亮度调节的应用场景,AW36501DNR在Flash模式和Movie/Torch模式下均可以支持PWM转模拟调光方式,通过改变ENM占空比灵活调节输出电流,不受固定档位的限制,实现更细腻的调光效果。AW36501DNR可以支持15k~200k宽泛的调光频率,可以满足不同平台需求。

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PWM转模拟调光示意图

产品特性

• 2.7V~5.5V供电电压范围
• 最大支持单路0.75A,双路1.5A驱动能力
• 660ms闪光时间
• 低至1μA关断电流
• LED开短路检测、输出端过压保护
• 过温限流和过温关断保护
• DFN 3mm*2mm-14L封装

产品优势

1. 电流精度高

AW36501DNR是电流源型LED驱动芯片,通过电流镜搭建的电流沉电路,电流镜原理主要是通过和基准电流源对称的MOS电路实现基准电流源的复制,实现对应比例电流输出,因为电流源的镜像结构,VCC输入端到D1端和S1到GND PAD的寄生,以及基准电流源电路中输入端和S1到地的阻抗匹配尤为重要,AW36501DNR凭借优秀的版图布局和走线,减小寄生参数,对称式布局使阻抗匹配更优,再借助修调电路进一步优化,实现当前flash模式1.5A负载7%以内和Movie/Torch模式200mA负载10%以内的精度范围,以及良好的匹配度。高电流精度和双路匹配度的特性使得AW36501DNR在应用的时候能实现更好的曝光效果,以及双路应用时两路闪光灯亮度更均匀,成像效果更优。

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电流镜电路示意图

2. 高效率

芯片的传输效率越高,落在芯片上功率损耗越小,转换后产生的热能更低,用户体验更佳。当芯片供电电压较高时,芯片工作在Bypass状态,芯片功率损耗主要是P管的导通损耗以及恒流源部分的功率损耗,AW36501 P管和N管的导通阻抗仅有124mΩ(TYP)和128mΩ(TYP),1A的DC电流损耗也仅有0.1W左右,恒流源的功率损耗由输入电压和LED灯VF决定。芯片供电电压偏低时芯片为维持目标电流值会切换成BOOST模式,此时芯片损耗主要是由开关损耗和导通损耗组成,大电流应用场景下开关损耗占比较小,导通损耗占主导地位,此时导通损耗主要是由充电阶段的N管导通损耗和续流阶段P管导通损耗以及恒流源的功率损耗三部分构成,可以通过

RNMOS*Duty*I²IN+RPMOS*Duty*I²LED+VHR*ILED

计算,由于AW36501DNR两个功率管导通阻抗小和VHR电压低至400mV(TYP),整体导通损耗小,大功率1.5A应用条件下效率高达96%。

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Bypass工作电路示意图

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Boost工作电路示意图

3. 完善的保护功能

AW36501DNR支持LED/OUT短路保护、输入欠压保护、输出过压保护以及过温限流和过温保护等多重保护功能。实际应用时可能会有LED灯短路和开路等异常情况出现,LED灯短路时会对应触发LED短路保护,芯片通过检测OUT和LED引脚间电压差,当电压差小于1V时会触发保护,此时恒流源会限流至3mA左右,避免持续的大功率工作导致恒流源损伤。LED灯发生开路的异常现象时,芯片会持续升压直到OUT端电压超过5.3V(TYP),芯片触发输出过压保护功能,芯片关闭下管,输出电压下掉至低于5.2V(TYP)时会重新开启下管,当LED开路异常情况解除后芯片恢复正常工作状态。

现有的闪光灯驱动产品温度保护机制以过温关断保护,AW36501DNR除了支持过温关断保护,为提升用户体验,还支持温度限流功能,当芯片结温超过100℃(TYP)时,芯片会主动降低输出电流防止芯片继续升温,避免大功率应用的场景瞬间触发过温保护直接关闭输出导致曝光不够影响成像效果,以及长时间高温工作导致芯片损伤,缩短使用寿命,降低用户体验。

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OTP保护机制

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温度限流机制

(来源:中电网)

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