基于LT3468 和LT3468-1的相机闪光灯电容充电器设计
发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:446
摘?? 要: 本文介绍了lt3468/lt3468-1的性能特点和工作原理,重点分析了其关键电路参数的设计方法,给出了设计实例,并在实验基础上进一步提出了改进电路性能的方法。
关键词: lt3468/lt3468-1;闪光灯电容充电器;开关波形;箝位
lt3468/lt3468-1的
性能特点及工作原理
性能特点
1. 能够快速对相机闪光灯电容器进行充电:当vout=320v,cout=100?f,vin=3.6v时,lt3468的充电时间为4.6s;当vout=320v,cout=50?f,vin=3.6v时,lt3468-1的充电时间为5.5s。
2. 微功耗(静态工作电流仅为5ma),工作电压范围宽(2.5~16v),可直接采用锂离子电池供电。
3. 输入电流受控:lt3468为500ma,lt3468-1为225ma。
4. 允许使用微型变压器(大小仅为5.8×5.8×3mm3),且无需输出分压器。
5. 内置输出检测电路,省去外接齐纳二极管。
工作原理
lt3468/lt3468-1的内部结构框图如图1所示。它们均采用5引脚sot-23封装。当charge引脚初次被驱动至高电平时,主触发器输出高电平,电源开关vt1导通,变压器t1初级绕组中的电流开始上升。比较器a1负责监视内部开关电流,一旦峰值电流达到1.4a(lt3468)或0.7a(lt3468-1),则vt1关断,同时t1次级端的感应电压经二极管vd1整流,产生高压对闪光灯电容cout充电。当t1次级中的充电电流减小为零时,sw引脚电压立即下降;当sw引脚电压与vin之间的电压差小于36mv时,dcm比较器a3的输出翻转成低电平,产生单触发脉冲使vt1重新导通,变压器t1再次对cout充电。
r1、r2、vt2和vout比较器a2组成输出电压检测电路。sw引脚电压经r1、r2和vt2采样后送至a2的同相输入端,与1.25v基准电压进行比较。当sw引脚电压比vin高31.5v时,a2输出高电平,从而使主触器复位,vt1关断,变压器t1中断对cout充电。只有在charge引脚重新启动一个单触发脉冲,充电电路才会继续对cout充电。
相机闪光灯充电器的设计
选择lt3468/lt3468-1芯片
lt3468与lt3468-1的主要区别是峰值电流不同(lt3468为1.4a,lt3468-1为0.7a),用户应根据该参数来选择相应型号的芯片。对充电速度要求较快的闪光灯电路,应选用lt3468;对电池漏电流有严格要求的闪光灯电路,应选用lt3468-1。
变压器设计
变压器是电容充电器的关键元件,其参数的选取直接影响到电容充电器能否正常工作。
1. 匝数比:根据以下公式计算变压器匝数比n:
式中,vout是闪光灯电容的充电电压;31.5是vsw与vin之间的电压差。
2. 初级绕组电感lpri:可由下式得到:
式中,vout是闪光灯电容的充电电压;n是变压器的匝数比;ipk为1.4a(lt3468)或0.7a(lt3468-1)。
ipk应大于或等于该值,确保lt3468/lt3468-1有足够的时间对回扫波形做出响应。
输入滤波电容的选择
esr(等效串联阻抗)和纹波电流是滤波电容的两个重要参数。在保证足够带宽的前提下,应选择耐压值高和esr值小的滤波电容,例如x5r或x7r介质材料的陶瓷电容。其容值可在2.2~6.8?f之间选取。
整流二极管的选择
根据最大反向峰值电压和最大峰值电流来选择整流二极管。
1. 二极管承受的最大反向峰值电压为:
2. 在lt3468应用电路中,二极管的最大峰值电流为:
在lt3468-1应用电路中,二极管的最大峰值电流为:
举例说明:当已知vin =5v,n=1/10.2,vout =320v,由上式可求出vpk-r=371v,ipk-sec= 137ma(lt3468),ipk-sec= 68.5ma(lt3468-1)。对于大多数lt3468/lt3468-1应用电路,可选择gsd2004s、bav23s和1ss306双二极管。
sw引脚箝位二极管的选择
lt3468/lt3468-1采用了新型控制电路,sw节点可能在开关周期过程中低于地电位,因此必须采用二极管进行箝位。选用正向峰值电流大于500ma、反向峰值电压为40v的肖特二极管,如b0540w和zhcs400。
pcb板布局、布线要求
lt3468/lt3468-1闪光灯充电器中含有高压电路,因此在pcb板布局时需要注意以下两点:
1. 将pcb分区为独立的高压部分和低压部分。变压器t1次级端的印制线(高压部分)面积不能太大,且要与t1初级端的印制线(低压部分)保持一定的爬电距离。
2. lt3468/lt3468-1的电源开关在关断期间,变压器初级绕组的漏感会在sw引脚上产生尖峰电压,该电压不得超过40v(sw引脚的极限电压为50v),因此要求输入滤波电容尽可能靠近变压器初级端放置,以减小分布参数的影响,降低sw引脚上的尖峰电压。
设计实例及波形分析
根据上述设计方法,采用lt3468/lt3468-1设计的相机闪光灯电容充电器如图2所示,电源电压vin=3~6vdc,ic1为充电器控制器lt3468/lt3468-1,c2为相机闪光灯电容,r1、r2、r3、c3和scr为闪光灯触发器,t2为闪光灯隔离变压器,在trigger端施加偏压后,scr导通,通过c2放电,在闪光灯上产生高压,触发闪光灯发光。
闪光灯电容充
摘?? 要: 本文介绍了lt3468/lt3468-1的性能特点和工作原理,重点分析了其关键电路参数的设计方法,给出了设计实例,并在实验基础上进一步提出了改进电路性能的方法。
关键词: lt3468/lt3468-1;闪光灯电容充电器;开关波形;箝位
lt3468/lt3468-1的
性能特点及工作原理
性能特点
1. 能够快速对相机闪光灯电容器进行充电:当vout=320v,cout=100?f,vin=3.6v时,lt3468的充电时间为4.6s;当vout=320v,cout=50?f,vin=3.6v时,lt3468-1的充电时间为5.5s。
2. 微功耗(静态工作电流仅为5ma),工作电压范围宽(2.5~16v),可直接采用锂离子电池供电。
3. 输入电流受控:lt3468为500ma,lt3468-1为225ma。
4. 允许使用微型变压器(大小仅为5.8×5.8×3mm3),且无需输出分压器。
5. 内置输出检测电路,省去外接齐纳二极管。
工作原理
lt3468/lt3468-1的内部结构框图如图1所示。它们均采用5引脚sot-23封装。当charge引脚初次被驱动至高电平时,主触发器输出高电平,电源开关vt1导通,变压器t1初级绕组中的电流开始上升。比较器a1负责监视内部开关电流,一旦峰值电流达到1.4a(lt3468)或0.7a(lt3468-1),则vt1关断,同时t1次级端的感应电压经二极管vd1整流,产生高压对闪光灯电容cout充电。当t1次级中的充电电流减小为零时,sw引脚电压立即下降;当sw引脚电压与vin之间的电压差小于36mv时,dcm比较器a3的输出翻转成低电平,产生单触发脉冲使vt1重新导通,变压器t1再次对cout充电。
r1、r2、vt2和vout比较器a2组成输出电压检测电路。sw引脚电压经r1、r2和vt2采样后送至a2的同相输入端,与1.25v基准电压进行比较。当sw引脚电压比vin高31.5v时,a2输出高电平,从而使主触器复位,vt1关断,变压器t1中断对cout充电。只有在charge引脚重新启动一个单触发脉冲,充电电路才会继续对cout充电。
相机闪光灯充电器的设计
选择lt3468/lt3468-1芯片
lt3468与lt3468-1的主要区别是峰值电流不同(lt3468为1.4a,lt3468-1为0.7a),用户应根据该参数来选择相应型号的芯片。对充电速度要求较快的闪光灯电路,应选用lt3468;对电池漏电流有严格要求的闪光灯电路,应选用lt3468-1。
变压器设计
变压器是电容充电器的关键元件,其参数的选取直接影响到电容充电器能否正常工作。
1. 匝数比:根据以下公式计算变压器匝数比n:
式中,vout是闪光灯电容的充电电压;31.5是vsw与vin之间的电压差。
2. 初级绕组电感lpri:可由下式得到:
式中,vout是闪光灯电容的充电电压;n是变压器的匝数比;ipk为1.4a(lt3468)或0.7a(lt3468-1)。
ipk应大于或等于该值,确保lt3468/lt3468-1有足够的时间对回扫波形做出响应。
输入滤波电容的选择
esr(等效串联阻抗)和纹波电流是滤波电容的两个重要参数。在保证足够带宽的前提下,应选择耐压值高和esr值小的滤波电容,例如x5r或x7r介质材料的陶瓷电容。其容值可在2.2~6.8?f之间选取。
整流二极管的选择
根据最大反向峰值电压和最大峰值电流来选择整流二极管。
1. 二极管承受的最大反向峰值电压为:
2. 在lt3468应用电路中,二极管的最大峰值电流为:
在lt3468-1应用电路中,二极管的最大峰值电流为:
举例说明:当已知vin =5v,n=1/10.2,vout =320v,由上式可求出vpk-r=371v,ipk-sec= 137ma(lt3468),ipk-sec= 68.5ma(lt3468-1)。对于大多数lt3468/lt3468-1应用电路,可选择gsd2004s、bav23s和1ss306双二极管。
sw引脚箝位二极管的选择
lt3468/lt3468-1采用了新型控制电路,sw节点可能在开关周期过程中低于地电位,因此必须采用二极管进行箝位。选用正向峰值电流大于500ma、反向峰值电压为40v的肖特二极管,如b0540w和zhcs400。
pcb板布局、布线要求
lt3468/lt3468-1闪光灯充电器中含有高压电路,因此在pcb板布局时需要注意以下两点:
1. 将pcb分区为独立的高压部分和低压部分。变压器t1次级端的印制线(高压部分)面积不能太大,且要与t1初级端的印制线(低压部分)保持一定的爬电距离。
2. lt3468/lt3468-1的电源开关在关断期间,变压器初级绕组的漏感会在sw引脚上产生尖峰电压,该电压不得超过40v(sw引脚的极限电压为50v),因此要求输入滤波电容尽可能靠近变压器初级端放置,以减小分布参数的影响,降低sw引脚上的尖峰电压。
设计实例及波形分析
根据上述设计方法,采用lt3468/lt3468-1设计的相机闪光灯电容充电器如图2所示,电源电压vin=3~6vdc,ic1为充电器控制器lt3468/lt3468-1,c2为相机闪光灯电容,r1、r2、r3、c3和scr为闪光灯触发器,t2为闪光灯隔离变压器,在trigger端施加偏压后,scr导通,通过c2放电,在闪光灯上产生高压,触发闪光灯发光。
闪光灯电容充