專利名稱：數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于照相機(jī)的閃光燈的充電裝置，特別是一種數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路。
技術(shù)背景隨著CMOS，CCD數(shù)碼相機(jī)，數(shù)碼攝像機(jī)的普及，在光線不足情況下拍攝作為輔助光源的閃光燈是每個(gè)拍攝產(chǎn)品的必配部件；現(xiàn)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家均采用傳統(tǒng)的變壓器反饋形式組成自激振蕩器產(chǎn)生充電控制信號(hào)，再驅(qū)動(dòng)充電變壓器對(duì)高壓電容進(jìn)行充電。用此電路構(gòu)成的閃光燈有以下缺點(diǎn)a、充電效率低(一般低于30％)；b、充電時(shí)間長(zhǎng)；c、充電電流大，并且電流沒(méi)法控制；d、體積大；電路復(fù)雜；因此，如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)的閃光燈控制電路，在要求數(shù)碼拍攝產(chǎn)品超小，超薄，用兩個(gè)5號(hào)，或兩個(gè)7號(hào)電池供電的CMOS，CCD數(shù)碼相機(jī)中，將無(wú)法讓閃光燈和系統(tǒng)一起正常工作(正常工作電壓要求從3.3V----1.8V)；現(xiàn)在一部分國(guó)內(nèi)外著名CMOS，CCD數(shù)碼相機(jī)，數(shù)碼攝像機(jī)生產(chǎn)廠家均采用中央處理器控制(但要求軟件配合，且效率同樣不能提高，充電時(shí)間長(zhǎng))，另一部分采用美國(guó)LINER公司提供的充電控制集成電路，此充電控制集成電路效率高，充電時(shí)間短，但充電電流在低壓的時(shí)候不能控制，要保證低電池電壓狀態(tài)下系統(tǒng)正常，只能犧牲足電池電壓下的充電時(shí)間。最大的問(wèn)題是此集成電路采購(gòu)時(shí)間長(zhǎng)，價(jià)格昂貴(2.5USD.差不多20RMB)，對(duì)要求低成本的CMOS，CCD數(shù)碼相機(jī)，數(shù)碼攝像機(jī)不可取。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效率、低成本的數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路，包括驅(qū)動(dòng)電路、功率變壓器和高壓儲(chǔ)能電容，還包括PWM振蕩電路和放電檢測(cè)電路，所述PWM振蕩電路產(chǎn)生一系列振蕩脈沖并輸入至驅(qū)動(dòng)電路，以控制驅(qū)動(dòng)電路的啟停狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)電路連接功率變壓器的初級(jí)線圈，以輸入充電電流，所述功率變壓器的次級(jí)線圈連接高壓儲(chǔ)能電容，以利用自身反激高壓對(duì)高壓儲(chǔ)能電容充電，所述放電檢測(cè)電路分別連接功率變壓器的初級(jí)線圈，以檢測(cè)功率變壓器的次級(jí)線圈放電完成，產(chǎn)生PWM振蕩電路控制信號(hào)輸出至PWM振蕩電路。
所述PWM振蕩電路由比較器、變壓器充電觸發(fā)電路、變壓器放電觸發(fā)電路以及變壓器放電保持電路構(gòu)成，所述比較器的同相輸入端接電源，其反相輸入端分成三路，一路接變壓器充電觸發(fā)電路，以輸入高電平的充電觸發(fā)信號(hào)，而從其輸出端產(chǎn)生高電平信號(hào)；另一路接變壓器放電觸發(fā)電路，以輸入低電平的放電觸發(fā)信號(hào)，而從其輸出端產(chǎn)生低電平信號(hào)；第三路接變壓器放電保持電路，以輸入低電平的放電保持信號(hào)，而使其輸出端維持輸出低電平信號(hào)，從而形成一系列的由高低電平構(gòu)成的連續(xù)的振蕩信號(hào)。
本實(shí)用新型的有益效果是由于采用PWM(脈寬調(diào)制)振蕩電路及放電檢測(cè)電路，從而可以根據(jù)需要，通過(guò)脈寬調(diào)制的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)充電時(shí)間的調(diào)整，具有充電效率高的特點(diǎn)。其次，由于本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單，可采用普通的元器件，因此，可大大降低生產(chǎn)成本。而且，簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)也大大減小了產(chǎn)品的體積，使之能夠適用于更多機(jī)型的照相機(jī)。另外，由于本實(shí)用新型可以接收來(lái)自外部的電流峰值控制信號(hào)，從而達(dá)到輕松控制充電電流，減輕電源瞬間負(fù)載，保證電路的工作穩(wěn)定性。


附圖1為本實(shí)用新型數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路的電路原理方框圖；附圖2為本實(shí)用新型的PWM振蕩電路的電路原理方框圖；附圖3為本實(shí)用新型的一種較佳實(shí)施例的電路原理圖；附圖4為本實(shí)用新型的PWM振蕩電路中的比較器U2-A的工作狀態(tài)曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
參考附圖1，一種數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路，由PWM振蕩電路、驅(qū)動(dòng)電路、放電檢測(cè)電路、功率變壓器和高壓儲(chǔ)能電容。
所述PWM振蕩電路用于產(chǎn)生一系列振蕩脈沖并輸入至驅(qū)動(dòng)電路，以控制驅(qū)動(dòng)電路的啟停狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)電路連接功率變壓器的初級(jí)線圈，以輸入充電電流，所述功率變壓器的次級(jí)線圈連接高壓儲(chǔ)能電容，以利用自身反激高壓對(duì)高壓儲(chǔ)能電容充電，所述放電檢測(cè)電路分別連接功率變壓器的初級(jí)線圈，以檢測(cè)功率變壓器的次級(jí)線圈放電完成，產(chǎn)生PWM振蕩電路控制信號(hào)輸出至PWM振蕩電路。
參考附圖2，所述PWM振蕩電路由比較器、變壓器充電觸發(fā)電路、變壓器放電觸發(fā)電路以及變壓器放電保持電路構(gòu)成，所述比較器的同相輸入端連接電源，其反相輸入端分成三路，一路接變壓器充電觸發(fā)電路，以輸入高電平的充電觸發(fā)信號(hào)，而從其輸出端產(chǎn)生高電平信號(hào)；另一路接變壓器放電觸發(fā)電路，以輸入低電平的放電觸發(fā)信號(hào)，而從其輸出端產(chǎn)生低電平信號(hào)；第三路接變壓器放電保持電路，以輸入低電平的放電保持信號(hào)，而使其輸出端維持輸出低電平信號(hào)，從而形成一系列的由高低電平構(gòu)成的連續(xù)的振蕩信號(hào)。
附圖3給出本實(shí)用新型的一種較佳實(shí)施例電路原理圖。本實(shí)施例中采用非常通用的型號(hào)為L(zhǎng)M339的比較器U2。
所述比較器U2-A的同相輸入端通過(guò)電阻R15連接+5V電源，并通過(guò)電阻R9接地。
所述變壓器充電觸發(fā)電路由電阻R31、R10、電容C6、二極管及外圍元器件構(gòu)成，所述電容C6的一端接地，其另一端通過(guò)電阻R10連接二極管的正極，并依次通過(guò)此二極管以及電阻R31連接比較器U2-A的反相輸入端。
所述變壓器放電觸發(fā)電路由電阻R31、R29、電容C6、二極管及外圍元器件構(gòu)成，所述電容C6的一端接地，其另一端通過(guò)電阻R29連接二極管的負(fù)極，所述二極管的正極通過(guò)電阻R31連接比較器U2-A的反相輸入端。
所述變壓器放電保持電路由三極管Q7、電阻R1、R11及外圍元器件構(gòu)成，所述三極管Q7的發(fā)射極通過(guò)電阻R1連接功率變壓器T1的次級(jí)線圈的3腳，其基極接地，其集電極通過(guò)電阻R11連接比較器U2-A的反相輸入端。
所述驅(qū)動(dòng)電路由緩沖器U1、功率管Q1及外圍元器件構(gòu)成，所述緩沖器U1的1腳輸入來(lái)自PWM振蕩電路的振蕩脈沖，其2腳一方面連接發(fā)射極接地的三極管Q4的集電極，所述三極管Q4的基極通過(guò)電阻R22輸入充電電流峰值控制信號(hào)，另一方面，U1的2腳還連接二極管D5的負(fù)極，D5的正極連接三極管Q4的基極。所述緩沖器U1的輸出端4連接功率管Q1的柵極，功率管Q1的源極接地，其漏極連接功率變壓器T1的初級(jí)線圈的1腳。
所述放電檢測(cè)電路包括電阻R19、R27、R20、比較器U2-B、U2-D及相應(yīng)的外圍元器件，所述電阻R19的一端連接所述功率變壓器T1的初級(jí)線圈的1腳，其另一端通過(guò)電阻R27一方面連接比較器U2-B的反相輸入端，另一方面通過(guò)二極管D2連接電源，所述比較器U2-B的反相輸入端通過(guò)電阻R20接地，其同相輸入端一方面通過(guò)電阻R24接電源，另一方面連接比較器U2-D的反相輸入端，其輸出端連接比較器U2-D的同相輸入端，所述比較器U2-D的輸出端連接電容C6，以輸出PWM振蕩電路控制信號(hào)。
參考附圖4，本實(shí)用新型的工作原理為由R31，R10和C6組成的RC電路(即變壓器充電觸發(fā)電路)決定了從0到工作點(diǎn)2的對(duì)C6的放電時(shí)間T1，此時(shí)U2-A的2腳輸出低電平，緩沖器U1輸出高電平，功率管Q1導(dǎo)通，功率變壓器導(dǎo)通，電流從電源流入充電功率變壓器初級(jí)線圈，此時(shí)間T1和電源電壓決定了變壓器儲(chǔ)存的磁場(chǎng)強(qiáng)度，但磁場(chǎng)強(qiáng)度不得超過(guò)變壓器最大磁飽和強(qiáng)度(否則變壓器會(huì)過(guò)飽和引起低效率和大電流)。
同理，由R31，R29和C6組成的RC電路(即變壓器放電觸發(fā)電路)決定了從0到工作點(diǎn)1的時(shí)間T2，此時(shí)U2-A的2腳輸出高電平，緩沖器U1輸出低電平，功率管Q1截止，功率變壓器初次級(jí)線圈產(chǎn)生反激高壓，變壓器中儲(chǔ)存的能量通過(guò)D6對(duì)高壓儲(chǔ)能電容C3充電。
在變壓器對(duì)C3充電過(guò)程中，Q7因充電電流流過(guò)而導(dǎo)通，U2-A的4腳被拉低，讓U2-A的2腳持續(xù)保持高電平，直到功率變壓器把能量放完，Q7退出導(dǎo)通狀態(tài)，U2-A進(jìn)入下一次充電循環(huán)。
由R19、R27、R20組成的放電檢測(cè)電路會(huì)對(duì)C3兩端的電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)C3兩端的電壓達(dá)到設(shè)定的電壓時(shí)，U2-B輸出低電平，同時(shí)觸發(fā)U2-D輸出低電平讓U2-A停止工作，并關(guān)閉Q1，變壓器停止工作。U2-C也輸出低電平通知數(shù)碼相機(jī)的MCU充電結(jié)束。
為了防止持續(xù)導(dǎo)通電平使功率變壓器中流過(guò)的電流峰值過(guò)大以減輕電源瞬間負(fù)載，Q4通過(guò)FLASH-ENABLE產(chǎn)生的充電脈沖控制峰值電流大小。同時(shí)FALSH-ENABLE的低電平可以關(guān)閉充電控制器。
權(quán)利要求1.一種數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路，包括驅(qū)動(dòng)電路、功率變壓器和高壓儲(chǔ)能電容，其特征在于還包括PWM振蕩電路和放電檢測(cè)電路，所述PWM振蕩電路產(chǎn)生一系列振蕩脈沖并輸入至驅(qū)動(dòng)電路，以控制驅(qū)動(dòng)電路的啟停狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)電路連接功率變壓器的初級(jí)線圈，以輸入充電電流，所述功率變壓器的次級(jí)線圈連接高壓儲(chǔ)能電容，以利用自身反激高壓對(duì)高壓儲(chǔ)能電容充電，所述放電檢測(cè)電路分別連接功率變壓器的初級(jí)線圈，以檢測(cè)功率變壓器的次級(jí)線圈放電完成，產(chǎn)生PWM振蕩電路控制信號(hào)輸出至PWM振蕩電路。
2.如權(quán)利要求1所述數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路，其特征在于所述PWM振蕩電路由比較器、變壓器充電觸發(fā)電路、變壓器放電觸發(fā)電路以及變壓器放電保持電路構(gòu)成，所述比較器的同相輸入端接電源，其反相輸入端分成三路，一路接變壓器充電觸發(fā)電路，以輸入高電平的充電觸發(fā)信號(hào)，而從其輸出端產(chǎn)生高電平信號(hào)；另一路接變壓器放電觸發(fā)電路，以輸入低電平的放電觸發(fā)信號(hào)，而從其輸出端產(chǎn)生低電平信號(hào)；第三路接變壓器放電保持電路，以輸入低電平的放電保持信號(hào)，而使其輸出端維持輸出低電平信號(hào)，從而形成一系列的由高低電平構(gòu)成的連續(xù)的振蕩信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路，其特征在于所述變壓器充電觸發(fā)電路由電阻R31、R10、電容C6、二極管及外圍元器件構(gòu)成，所述電容C6的一端接地，其另一端通過(guò)電阻R10連接二極管的正極，并依次通過(guò)此二極管以及電阻R31連接比較器U2-A的反相輸入端。
4.如權(quán)利要求2所述數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路，其特征在于所述變壓器放電觸發(fā)電路由電阻R31、R29、電容C6、二極管及外圍元器件構(gòu)成，所述電容C6的一端接地，其另一端通過(guò)電阻R29連接二極管的負(fù)極，所述二極管的正極通過(guò)電阻R31連接比較器U2-A的反相輸入端。
5.如權(quán)利要求2所述數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路，其特征在于所述變壓器放電保持電路由三極管Q7、電阻R1、R11及外圍元器件構(gòu)成，所述三極管Q7的發(fā)射極通過(guò)電阻R1連接功率變壓器的次級(jí)線圈的3腳，其基極接地，其集電極通過(guò)電阻R11連接比較器U2-A的反相輸入端。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路由緩沖器U1、功率管Q1及外圍元器件構(gòu)成，所述緩沖器U1的1腳輸入來(lái)自PWM振蕩電路的振蕩脈沖，其2腳輸入充電電流峰值控制信號(hào)，其輸出端4連接功率管Q1的柵極，功率管Q1的源極接地，其漏極連接功率變壓器的初級(jí)線圈的1腳。
7.如權(quán)利要求6所述數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路，其特征在于所述放電檢測(cè)電路包括電阻R19、R27、R20、比較器U2-B、U2-D及相應(yīng)的外圍元器件，所述電阻R19的一端連接所述功率變壓器的初級(jí)線圈的1腳，其另一端通過(guò)電阻R27一方面連接比較器U2-B的反相輸入端，另一方面通過(guò)二極管D2連接電源，所述比較器U2-B的反相輸入端通過(guò)電阻R20接地，其同相輸入端一方面通過(guò)電阻R24接電源，另一方面連接比較器U2-D的反相輸入端，其輸出端連接比較器U2-D的同相輸入端，所述比較器U2-D的輸出端連接電容C6，以輸出PWM振蕩電路控制信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路，其特征在于所述緩沖器U1的2腳一方面連接發(fā)射極接地的三極管Q4的集電極，所述三極管Q4的基極通過(guò)電阻R22輸入充電電流峰值控制信號(hào)，另一方面，U1的2腳還連接二極管D5的負(fù)極，D5的正極連接三極管Q4的基極。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)碼相機(jī)閃光燈充電控制電路，包括驅(qū)動(dòng)電路、功率變壓器和高壓儲(chǔ)能電容，還包括PWM振蕩電路和放電檢測(cè)電路，所述PWM振蕩電路產(chǎn)生一系列振蕩脈沖并輸入至驅(qū)動(dòng)電路，以控制驅(qū)動(dòng)電路的啟停狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)電路連接功率變壓器的初級(jí)線圈，以輸入充電電流，所述功率變壓器的次級(jí)線圈連接高壓儲(chǔ)能電容，以利用自身反激高壓對(duì)高壓儲(chǔ)能電容充電，所述放電檢測(cè)電路分別連接功率變壓器的初級(jí)線圈，以檢測(cè)功率變壓器的次級(jí)線圈放電完成，產(chǎn)生PWM振蕩電路控制信號(hào)輸出至PWM振蕩電路。相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、工作效率高、可控性強(qiáng)、適用范圍廣等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B41/32GK2718944SQ200420073119
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2004年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月6日
發(fā)明者周其彬 申請(qǐng)人:曾國(guó)明