艾為推出雙路LED驅(qū)動IC—AW36501DNR

前言

拍照是智能手機/平板等產(chǎn)品重要功能之一，為了解決環(huán)境光低亮情況下拍照效果差的問題，手機上開始配置閃光燈。早期的氙氣閃光燈，由于體積較大并且需要高壓電容激活等缺點，逐漸被體積小、容易驅(qū)動并且穩(wěn)定性好的LED燈珠。隨著智能手機的飛速發(fā)展，人們對拍照功能越來越重視，單顆LED燈由于照明效果差以及補光不均勻的問題不能滿足現(xiàn)有要求，手機上LED燈珠數(shù)量開始增加，漸漸演變成現(xiàn)在雙路LED燈、雙色溫LED燈以及環(huán)形閃光燈的方案，在照明亮度、均勻度等性能方面有了顯著提升。

為滿足現(xiàn)在市場單路/多路LED應(yīng)用需求，艾為推出一款雙路閃光燈驅(qū)動芯片AW36501DNR，該芯片通過簡單的GPIO控制可以實現(xiàn)Flash模式和Movie/Torch兩種模式的配置。芯片搭載高效BOOST電路和高精度SINK恒流源電路，實現(xiàn)大功率1.5A總電流輸出。

產(chǎn)品應(yīng)用場景

雙閃

單閃

手電筒

單/雙路應(yīng)用：

AW36501DNR可以支持單燈和雙燈應(yīng)用場景，雙燈應(yīng)用圖如下圖所示，兩種模式下雙路最大電流通過兩個外部電阻分別進行配置，GPIO控制ENM/ENF電平配置不同模式，AW36501DNR雙路閃光燈方案主要應(yīng)用于雙路閃光燈驅(qū)動，幫助攝像頭在低亮度場景下補光能夠更均勻，或者應(yīng)用于前置補光燈和后置閃光燈驅(qū)動，提升前置拍攝效果。

AW36501DNR單燈應(yīng)用時可以短接LED1/LED2驅(qū)動單顆LED燈，除了常規(guī)的單顆閃光燈應(yīng)用，雙路驅(qū)動單燈總電流可以達到1.5A，可以滿足部分大功率應(yīng)用場景。



雙燈應(yīng)用圖

單燈應(yīng)用圖

PWM調(diào)光應(yīng)用：

為了適配不同環(huán)境光下補光燈亮度需求以及手電筒模式不同亮度調(diào)節(jié)的應(yīng)用場景，AW36501DNR在Flash模式和Movie/Torch模式下均可以支持PWM轉(zhuǎn)模擬調(diào)光方式，通過改變ENM占空比靈活調(diào)節(jié)輸出電流，不受固定檔位的限制，實現(xiàn)更細(xì)膩的調(diào)光效果。AW36501DNR可以支持15k~200k寬泛的調(diào)光頻率，可以滿足不同平臺需求。

PWM轉(zhuǎn)模擬調(diào)光示意圖

產(chǎn)品特性

2.7V~5.5V供電電壓范圍

最大支持單路0.75A，雙路1.5A驅(qū)動能力

660ms閃光時間

低至1μA關(guān)斷電流

LED開短路檢測、輸出端過壓保護

過溫限流和過溫關(guān)斷保護

DFN 3mm*2mm-14L封裝

產(chǎn)品優(yōu)勢

1. 電流精度高

AW36501DNR是電流源型LED驅(qū)動芯片，通過電流鏡搭建的電流沉電路，電流鏡原理主要是通過和基準(zhǔn)電流源對稱的MOS電路實現(xiàn)基準(zhǔn)電流源的復(fù)制，實現(xiàn)對應(yīng)比例電流輸出，因為電流源的鏡像結(jié)構(gòu)，VCC輸入端到D1端和S1到GND PAD的寄生，以及基準(zhǔn)電流源電路中輸入端和S1到地的阻抗匹配尤為重要，AW36501DNR憑借優(yōu)秀的版圖布局和走線，減小寄生參數(shù)，對稱式布局使阻抗匹配更優(yōu)，再借助修調(diào)電路進一步優(yōu)化，實現(xiàn)當(dāng)前flash模式1.5A負(fù)載7%以內(nèi)和Movie/Torch模式200mA負(fù)載10%以內(nèi)的精度范圍，以及良好的匹配度。高電流精度和雙路匹配度的特性使得AW36501DNR在應(yīng)用的時候能實現(xiàn)更好的曝光效果，以及雙路應(yīng)用時兩路閃光燈亮度更均勻，成像效果更優(yōu)。

電流鏡電路示意圖

2. 高效率

芯片的傳輸效率越高，落在芯片上功率損耗越小，轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的熱能更低，用戶體驗更佳。當(dāng)芯片供電電壓較高時，芯片工作在Bypass狀態(tài)，芯片功率損耗主要是P管的導(dǎo)通損耗以及恒流源部分的功率損耗，AW36501 P管和N管的導(dǎo)通阻抗僅有124mΩ（TYP）和128mΩ（TYP），1A的DC電流損耗也僅有0.1W左右，恒流源的功率損耗由輸入電壓和LED燈VF決定。芯片供電電壓偏低時芯片為維持目標(biāo)電流值會切換成BOOST模式，此時芯片損耗主要是由開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗組成，大電流應(yīng)用場景下開關(guān)損耗占比較小，導(dǎo)通損耗占主導(dǎo)地位，此時導(dǎo)通損耗主要是由充電階段的N管導(dǎo)通損耗和續(xù)流階段P管導(dǎo)通損耗以及恒流源的功率損耗三部分構(gòu)成，可以通過 RNMOS*Duty*I2IN+RPMOS*Duty*I2LED+VHR*ILED 計算，由于AW36501DNR兩個功率管導(dǎo)通阻抗小和VHR電壓低至400mV（TYP），整體導(dǎo)通損耗小，大功率1.5A應(yīng)用條件下效率高達96%。

Bypass工作電路示意圖

Boost工作電路示意圖

3. 完善的保護功能

AW36501DNR支持LED/OUT短路保護、輸入欠壓保護、輸出過壓保護以及過溫限流和過溫保護等多重保護功能。實際應(yīng)用時可能會有LED燈短路和開路等異常情況出現(xiàn)，LED燈短路時會對應(yīng)觸發(fā)LED短路保護，芯片通過檢測OUT和LED引腳間電壓差，當(dāng)電壓差小于1V時會觸發(fā)保護，此時恒流源會限流至3mA左右，避免持續(xù)的大功率工作導(dǎo)致恒流源損傷。LED燈發(fā)生開路的異常現(xiàn)象時，芯片會持續(xù)升壓直到OUT端電壓超過5.3V（TYP），芯片觸發(fā)輸出過壓保護功能，芯片關(guān)閉下管，輸出電壓下掉至低于5.2V（TYP）時會重新開啟下管，當(dāng)LED開路異常情況解除后芯片恢復(fù)正常工作狀態(tài)。 現(xiàn)有的閃光燈驅(qū)動產(chǎn)品溫度保護機制以過溫關(guān)斷保護，AW36501DNR除了支持過溫關(guān)斷保護，為提升用戶體驗，還支持溫度限流功能，當(dāng)芯片結(jié)溫超過100℃（TYP）時，芯片會主動降低輸出電流防止芯片繼續(xù)升溫，避免大功率應(yīng)用的場景瞬間觸發(fā)過溫保護直接關(guān)閉輸出導(dǎo)致曝光不夠影響成像效果，以及長時間高溫工作導(dǎo)致芯片損傷，縮短使用壽命，降低用戶體驗。



OTP保護機制

溫度限流機制

審核編輯：劉清