CN105142280B - 闪光灯调光驱动电流控制电路及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种闪光灯调光驱动电流控制电路及控制方法,所述控制电路包括脉冲信号生成电路、工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路、若干电流沉、第八P型沟道MOS管、第九P型沟道MOS管、第一开关、第二开关、第一判断电路、第二判断电路。本发明提出的闪光灯调光驱动电流控制电路及控制方法,可以使闪光灯驱动电流能真正调节至零,从而可以精确地得到所需要的闪光灯色温,实现更好的色温调节效果。从而能更好地模拟环境光,更真实地还原被拍摄物体色彩,达到更佳的拍照效果。
Description
技术领域
本发明属于闪光灯控制技术领域,涉及一种闪光灯的控制电路,尤其涉及一种闪光灯调光驱动电流控制电路;同时,本发明还涉及一种闪光灯调光驱动电流控制电路的控制方法。
背景技术
随着技术水平的提高及人们对生活质量要求的提升,闪光灯已经渐渐成为各种便携式电子设备拍照功能必不可少的辅助装置。为了适应各种不同的拍照环境,闪光灯灯光能更好地模拟环境光,进而更好地还原被拍物体色彩,达到理想的拍照效果,还需要闪光灯能进行双色温调节。闪光灯双色温调光的原理为:闪光灯由两颗色温不同的LED闪光灯珠构成,通过调节闪光时两颗不同色温闪光灯灯珠的驱动电流大小比例,来实现调节闪光灯灯光色温的目的。为了更精确地得到某个所需色温,例如选取闪光灯分别由一颗色温为3000K的暖色光灯珠和一颗色温为5500K的白色光灯珠构成,当需要3000K的闪光灯灯光色温时,就需要5500K色温的闪光灯灯珠驱动电流完全为零,同理,当需要5500K的闪光灯灯光色温时,就需要3000K色温的闪光灯灯珠驱动电流完全为零。从而,才能更准确地模拟环境光,达到更好的色温调节效果。因此,需要各闪光灯驱动电流能真正调节至零,暨能真正实现0~100%的调节范围。
现有技术中,闪光灯驱动调光主要有两种控制方式:
第一种控制方式为通过复杂的控制电路(例如I2C—内部集成电路总线端口)来实现对各LED闪光灯驱动电流的独立控制,进而实现调节闪光灯亮度色温的目的。该种控制方式可以实现各闪光灯驱动电流真正调节至零,但该种控制方式是驱动电路把驱动电流由0至100%按等差数列的方式设为n步,然后驱动电路根据输入端口的控制指令,选取控制指令指定一步电流来驱动闪光灯。所以,该种驱动方式实现的是对LED闪光灯驱动电流的分步控制,即不能完全连续线性地控制LED闪光灯驱动电流,并且该种控制方式电路复杂、规模大,不利于降低产品成本。另外,该种控制方式应用复杂,应用端开发难度大,增加了应用的难度。
第二种控制方式为利用PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比来调节闪光灯的驱动电流,如图1所示。(i)这种驱动方式的闪光灯驱动电流,由一个受PWM信号占空比控制的电流与一个用来检测闪光灯是否短路的电流相加构成。在现有技术中,这个用来检测闪光灯是否短路的电流无法关掉。(ii)这种驱动方式一般只有两个控制信号输入端口(增加控制信号输入端口会增加***成本及应用复杂性),这两个控制信号输入端口既要控制闪光灯驱动电流的大小,又要控制***的工作模式是闪光灯模式还是手电筒模式。在现有的技术中,为了***的工作模式不出现错误,用来调光的PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比不能到零,也就导致受PWM信号占空比控制的电流无法调节至零。综合以上所述,在现有技术中,此种驱动方式闪光灯驱动电流无法完全调节至零,也就导致此种驱动方式闪光灯无法完全精确地得到某些色温,无法准确地模拟环境光,进而无法准确地还原被拍物体色彩,影响拍照的效果。
鉴于以上情况,如今迫切需要设计一种新的驱动方式,以便克服现有驱动方式的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种闪光灯调光驱动电流控制电路,可精确地得到所需要的闪光灯色温,实现更好的色温调节效果,从而能更好地还原被拍摄物体色彩,达到更佳的拍照效果。
此外,本发明还提供闪光灯调光驱动电流控制电路的控制方法,可精确地得到所需要的闪光灯色温,实现更好的色温调节效果,从而能更好地还原被拍摄物体色彩,达到更佳的拍照效果。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种闪光灯调光驱动电流控制电路,所述控制电路包括:脉冲信号生成电路、工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路、若干电流沉、第八P型沟道MOS管、第九P型沟道MOS管、第一开关、第二开关、第一判断电路、第二判断电路;
若干电流沉包括受PWM1占空比控制的第一电流沉I1、受PWM2占空比控制的第二电流沉I2,第一闪光灯的第一短路检测电流沉ISHORT1、第二闪光灯的第二短路检测电流沉ISHORT2,分别连接第八P型沟道MOS管及第一判断电路的第三电流沉、分别连接第九P型沟道MOS管及第二判断电路的第四电流沉;
第一开关SW1受第一计时及逻辑电路控制,且与第一电流沉I1、第一短路检测电流沉ISHORT1串行连接,第二开关SW2受第二计时及逻辑电路控制,且与电流沉I2、ISHORT2串行连接;
所述工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路分别连接脉冲信号生成电路,工作模式选择模块连接第一电流调制模块、第二电流调制模块;
所述第一电流调制模块的输出连接第一电流沉I1,第一计时及逻辑电路连接第一开关SW1;第一开关SW1的一端连接第一电流沉I1、第一短路检测电流沉ISHORT1,另一端连接第八P型沟道MOS管;第八P型沟道MOS管连接第一判断电路;
第二电流调制模块的输出连接第二电流沉I2,第二计时及逻辑电路连接第二开关SW2;第二开关SW2的一端连接第二电流沉I2、第二短路检测电流沉ISHORT2,另一端连接第九P型沟道MOS管;第九P型沟道MOS管连接第二判断电路;
第三电流沉与第八P型沟道MOS管及第一判断电路相连,当第一闪光灯短路时,第一节点DO1与第三节点OUT短接,第八P型沟道MOS管处于关闭状态,第三电流沉下拉一电流使第四节点为低电位,第一判断电路通过判断第四节点电位的高低来判断第一闪光灯302是否短路;第四电流沉与第九P型沟道MOS管及第二判断电路相连,当第二闪光灯短路时,第二节点DO2与第三节点OUT短接,第九P型沟道MOS管处于关闭状态,第四电流沉下拉一电流使第五节点为低电位,第二判断电路通过判断第五节点电位的高低来判断第二闪光灯是否短路;
第一节点DO1连接第一闪光灯负极、第八P型沟道MOS管栅极及第一开关SW1;第二节点DO2连接第二闪光灯负极、第九P型沟道MOS管栅极及第二开关SW2;
第三节点OUT连接第一闪光灯、第二闪光灯的正极及第八P型沟道MOS管、第九P型沟道MOS管的源极;
第四节点A连接第八P型沟道MOS管漏极、第一判断电路及第三电流沉;
第五节点B连接第九P型沟道MOS管漏极、第二判断电路及第四电流沉;
选取第一闪光灯灯珠为色温为暖色的温灯珠,第二闪光灯灯珠为白光LED灯珠;第二闪光灯灯珠的色温与第一闪光灯灯珠的色温不同;
所述脉冲信号生成电路用以产生相互独立的两个脉冲宽度调制信号,即第一脉冲信号PWM1、第二脉冲信号PWM2;脉冲信号生成电路为便携式终端的中央处理器,其占空比由便携式终端使用者通过应用软件控制便携式终端的中央处理器产生;闪光灯驱动电流由一受控于PWM1或PWM2信号占空比的电流与一短路检测电流相加构成;
所述工作模式选择模块包括:CLK时钟信号生成单元、若干组第一D触发器、若干第一或非门、第一反相器、第二反相器;第一或非门包括第一一或非门、第一二或非门、第一三或非门、第一四或非门、第一五或非门、第一六或非门;若干组第一D触发器包括第一串第一D触发器、第二串第一D触发器、第三串第一D触发器、第四串第一D触发器;
所述CLK时钟信号生成单元用以生成CLK时钟信号;若干组第一D触发器的清零端低电平有效,用来连接构成分频器;第一一或非门、第一二或非门、第一三或非门、第一四或非门构成RS触发器;各个第一或非门分别连接一组串联的第一D触发器;
第一五或非门的两输入端分别连接第一控制信号输入端口ENF、第二控制信号输入端口ENM,输出端连接第二串第一D触发器中的各个第一D触发器的清零端;第二串第一D触发器中的最后一个第一D触发器的输出接第一一或非门、第一二或非门构成RS触发器的清零端,且此清零端高电平有效,当ENF或ENM任一为高电平,第一五或非门的输出为低电平,第二串第一D触发器中的各个第一D触发器的输出被强制清零置于低电平,第一一或非门、第一二或非门构成的RS触发器不会被清零,从而实现了直到判断到第一控制信号输入端口ENF及第二控制信号输入端口ENM均为低电平超过设定时间TD_OFF才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式的功能;
第一反相器输入连接ENM,输出连接第四串第一D触发器中的各个第一D触发器的清零端;第四串第一D触发器中的最后一个第一D触发器的输出接第一三或非门、第一四或非门构成RS触发器的清零端,且此清零端高电平有效,当ENM为高电平,第一反相器的输出为低电平,第四串第一D触发器中的各个第一D触发器的输出被强制清零置于低电平,第一三或非门、第一四或非门构成的RS触发器也就不会被清零,从而实现了直到判断到第二控制信号输入端口ENM为低电平超过设定时间TD_OFF才控制***退出手电筒模式进入关闭模式的功能;
第二反相器的输入连接ENM,输出连接第一六或非门的一输入,第一六或非门的另一输入连接ENF,第一六或非门420的输出连接第三串第一D触发器中的各个第一D触发器的清零端;第三串第一D触发器中的最后一个第一D触发器的输出接第一三或非门、第一四或非门构成RS触发器的置位端,且此置位端高电平有效,只有当ENF为低电平、ENM为高电平时第一六或非门的输出为高电平,第三串第一D触发器中的各个第一D触发器输出才不会被强制清零置于低电平,从而实现了在第一控制信号输入端口ENF为低电平,第二控制信号输入端口ENM为高电平持续时间TD2大于等于设定时间TD_ON,则***进入手电筒模式的功能;
若第一控制信号输入端口ENF高电平持续时间TD1大于等于固定时间TD_ON,则不管第二控制信号输入端口ENM为何种状态,都会控制***进入闪光灯模式,然后直到判断到第一控制信号输入端口ENF及第二控制信号输入端口ENM均为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式;在第一控制信号输入端口ENF为低电平,第二控制信号输入端口ENM为高电平持续时间TD2大于等于固定时间TD_ON,则***进入手电筒模式,直到判断到第二控制信号输入端口ENM为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出手电筒模式进入关闭模式;
固定时间TD_ON、TD_OFF由第一计时及逻辑电路107及第二计时及逻辑电路108中的振荡器与分频器设定,振荡器产生一周期为T的时钟信号,经过分频器分频得到周期为TD_ON、TD_OFF的时钟信号,此时钟信号的周期即可为固定时间TD_ON、TD_OFF;
两个电流调制模块均包括:第一运算放大器OP1、第二运算放大器OP2、第三运算放大器OP3、若干N沟道MOS管,若干P沟道MOS管,若干电阻以及若干外置电阻,第一电容C1、第二电容C2、第五电流沉、第六电流沉,第三反相器、第四反相器;
若干N沟道MOS管包括第一N沟道MOS管M7、第二N沟道MOS管M8、第三N沟道MOS管M13、第四N沟道MOS管M14、第五N沟道MOS管M15、第六N沟道MOS管M16、第七N沟道MOS管M17、第八N沟道MOS管M18、第九N沟道MOS管M19;若干P沟道MOS管包括第一P沟道MOS管M0、第二P沟道MOS管M1、第三P沟道MOS管M2、第四P沟道MOS管M3、第五P沟道MOS管M5、第六P沟道MOS管M6;
第一N沟道MOS管M7的G极连接运算放大器OP1的输出端,第一N沟道MOS管M7的D极连接第一P沟道MOS管M0的D极及G极、第二P沟道MOS管M1的G极;第一N沟道MOS管M7的S极连接运算放大器OP1的负极、第四N沟道MOS管M14的D极、第五N沟道MOS管M15的D极;
第一P沟道MOS管M0的S极、第二P沟道MOS管M1的S极、第三P沟道MOS管M2的S极、第四P沟道MOS管M3的S极、第五P沟道MOS管M5的S极、第六P沟道MOS管M6的S极连接电压VIN;
第一P沟道MOS管M0的G极连接第二P沟道MOS管M1的G极、第一P沟道MOS管M0的D极;第二P沟道MOS管M1的D极通过电阻R1接地;第二P沟道MOS管M1的D极还连接第六N沟道MOS管M16的D极、第八N沟道MOS管M18的D极;
第三P沟道MOS管M2的G极连接第四P沟道MOS管M3的G极、第三P沟道MOS管M2的D极;第三P沟道MOS管M2的D极连接第二N沟道MOS管M8的D极,第四P沟道MOS管M3的D极连接第五电流沉;
第五P沟道MOS管M5的G极连接第六P沟道MOS管M6的G极、第五P沟道MOS管M5的D极;第五P沟道MOS管M5的D极连接第三N沟道MOS管M13的D极,第六P沟道MOS管M6的D极连接第六电流沉;
第四N沟道MOS管M14的G极连接工作模式选择模块的一个输出,第五N沟道MOS管M15的G极连接工作模式选择模块的另一个输出;第四N沟道MOS管M14的S极通过第一外置电阻接地,第五N沟道MOS管M15的S极通过第二外置电阻接地;
第一控制信号输入端口ENF连接第六N沟道MOS管M16的G极、第三反相器的第一端;第三反相器的第二端连接第七N沟道MOS管M17的G极;第六N沟道MOS管M16的S极连接第七N沟道MOS管M17的D极、第四电阻R4的第一端,第七N沟道MOS管M17的S极接地;第四电阻R4的第二端连接第一电容C1的第一端、第三运算放大器OP3的正极;第一电容C1的第二端接地;
第二控制信号输入端口ENM连接第八N沟道MOS管M18的G极、第四反相器的第一端;第四反相器502的第二端连接第九N沟道MOS管M19的G极;第八N沟道MOS管M18的S极连接第九N沟道MOS管M19的D极、第五电阻R5的第一端,第九N沟道MOS管M19的S极接地;第五电阻R5的第二端连接第二电容C2的第一端、第二运算放大器OP2的正极;第二电容C2的第二端接地;
第二运算放大器OP2的输出端连接第二N沟道MOS管M8的G极;第二N沟道MOS管M8的S极、第二运算放大器OP2的负极通过第二电阻R2接地;
第三运算放大器OP3的输出端连接第三N沟道MOS管M13的G极;第三N沟道MOS管M13的S极、第三运算放大器OP3的负极通过第三电阻R3接地,
工作模式选择模块选定工作模式后,基准电压除以相应工作模式电流设置电阻得一基准电流,该基准电流被第二P沟道MOS管M1镜像流到电阻R1上得一基准电压,该基准电压经第一控制信号输入端口ENF、第二控制信号输入端口ENM输入PWM信号的调制分别得两个电压信号V_DIM1、V_DIM2,此两个电压信号分别除以第二电阻R2、第三电阻R3得两个电流,再经过镜像得第五电流沉、第六电流沉;第五电流沉、第六电流沉经过放大后去驱动LED闪光灯;
第一计时及逻辑电路用以检测输入信号PWM1并且根据检测结果控制第一开关SW1;第二计时及逻辑电路用以检测输入信号PWM2并且根据检测结果控制第二开关SW2;
两个计时及逻辑电路均包括:第二CLK时钟信号生成单元、若干第二D触发器、两个第二或非门、第五反相器;第五反相器的一端分别连接各第二D触发器,另一端连接其中一个第二或非门;
第二CLK时钟信号生成单元用以生成CLK时钟信号,由芯片内振荡器提供;若干第二D触发器的清零端低电平有效,用来连接构成分频器;两个第二或非门构成RS触发器;
当PWM1为高电平时,第一计时及逻辑电路的输出OUT1为低电平,其控制第一开关SW1闭合;当PWM1为低电平持续时间大于等于一固定时间TD1后,第一计时及逻辑电路的输出OUT1为变为高电平,其控制第一开关SW1断开;当PWM2为高电平时,第二计时及逻辑电路的输出OUT2为低电平,其控制开关SW2闭合;当PWM2为低电平持续时间大于等于一固定时间TD2后,第一计时及逻辑电路的输出OUT2为变为高电平,其控制第二开关SW2断开;
在第一控制信号输入端口ENF输入信号PWM1高电平持续时间TD1大于等于一固定时间TD_ON后,工作模式选择模块104控制***进入闪光灯工作模式,直到工作模式选择模块104检测到第一控制信号输入端口ENF的输入信号PWM1及第二控制信号输入端口ENM的输入信号PWM2都为低电平且时间超过一固定时间TD_OFF后***才会退出闪光灯模式,这样就保证了在一个PWM信号占空比为零时***还能正常工作在闪光灯模式;在PWM1占空比为零,PWM2占空比不为零,且PWM1低电平持续时间超过一固定时间TD_OFF后,第一计时及逻辑电路107控制第一开关SW1完全关断第一LED灯珠的驱动电流,实现调节第一LED灯珠的驱动电流真正至零;在PWM2占空比为零,PWM1占空比不为零,且PWM1低电平持续时间超过TD_OFF后,第二计时及逻辑电路控制第二开关SW2完全关断第二LED灯珠的驱动电流,实现调节第二LED灯珠的驱动电流真正至零。
一种闪光灯调光驱动电流控制电路,其特征在于,所述控制电路包括:脉冲信号生成电路、工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路、第一开关、第二开关、第一短路检测电路、第二短路检测电路;
所述工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路分别连接脉冲信号生成电路,工作模式选择模块连接第一电流调制模块、第二电流调制模块;第一电流调制模块连接第一短路检测电路,第二电流调制模块连接第二短路检测电路;
所述工作模式选择模块用以选择工作模式;
所述第一计时及逻辑电路用以检测第一脉冲信号PWM1并且根据检测结果控制第一开关SW1;第二计时及逻辑电路用以检测第二脉冲信号PWM2并且根据检测结果控制第二开关SW2;
所述第一短路检测电路连接第一闪光单元,用以判断第一闪光单元是否短路;第二短路检测电路连接第二闪光单元,用以判断第二闪光单元是否短路;第二闪光灯灯珠的色温与第一闪光灯灯珠的色温不同。
作为本发明的一种优选方案,所述第一短路检测电路包括至少两个电流沉、第八P型沟道MOS管、第一判断电路;第一开关的第一端通过第八P型沟道MOS管连接第一判断电路,第二端通过至少两个电流沉连接第一判断电路;
所述第二短路检测电路包括至少两个电流沉、第九P型沟道MOS管、第二判断电路;第二开关的第一端通过第九P型沟道MOS管连接第二判断电路,第二端通过至少两个电流沉连接第二判断电路。作为本发明的一种优选方案,若干电流沉包括受PWM1占空比控制的第一电流沉I1、受PWM2占空比控制的第二电流沉I2,第一闪光单元的第一短路检测电流沉ISHORT1、第二闪光单元的第二短路检测电流沉ISHORT2,分别连接第八P型沟道MOS管及第一判断电路的第三电流沉、分别连接第九P型沟道MOS管及第二判断电路的第四电流沉;
第一开关SW1受第一计时及逻辑电路307控制,且与第一电流沉I1、第一短路检测电流沉ISHORT1串行连接,第二开关SW2受第二计时及逻辑电路控制,且与电流沉I2、ISHORT2串行连接;
所述第一电流调制模块的输出连接第一电流沉I1,第一计时及逻辑电路连接第一开关SW1;第一开关SW1的一端连接第一电流沉I1、第一短路检测电流沉ISHORT1,另一端连接第八P型沟道MOS管;第八P型沟道MOS管连接第一判断电路;
第二电流调制模块的输出连接第二电流沉I2,第二计时及逻辑电路连接第二开关SW2;第二开关SW2的一端连接第二电流沉I2、第二短路检测电流沉ISHORT2,另一端连接第九P型沟道MOS管;第九P型沟道MOS管连接第二判断电路。
作为本发明的一种优选方案,所述控制电路还包括脉冲信号生成电路,用以产生相互独立的两个脉冲宽度调制信号,即第一脉冲信号PWM1、第二脉冲信号PWM2;
所述脉冲信号生成电路为便携式终端的中央处理器,其占空比由便携式终端使用者通过应用软件控制便携式终端的中央处理器产生。
作为本发明的一种优选方案,所述工作模式选择模块包括:CLK时钟信号生成单元、若干组第一D触发器、若干第一或非门、第一反相器、第二反相器;第一或非门包括第一一或非门、第一二或非门、第一三或非门、第一四或非门、第一五或非门、第一六或非门;若干组第一D触发器包括第一串第一D触发器、第二串第一D触发器、第三串第一D触发器、第四串第一D触发器;
所述CLK时钟信号生成单元用以生成CLK时钟信号;若干组第一D触发器的清零端低电平有效,用来连接构成分频器;第一一或非门、第一二或非门、第一三或非门、第一四或非门构成RS触发器;各个第一或非门分别连接一组串联的第一D触发器;
第一五或非门的两输入端分别连接第一控制信号输入端口ENF、第二控制信号输入端口ENM,输出端连接第二串第一D触发器中的各个第一D触发器的清零端;第二串第一D触发器中的最后一个第一D触发器的输出接第一一或非门、第一二或非门构成RS触发器的清零端,且此清零端高电平有效,当ENF或ENM任一为高电平,第一五或非门的输出为低电平,第二串第一D触发器中的各个第一D触发器的输出被强制清零置于低电平,第一一或非门、第一二或非门构成的RS触发器不会被清零,从而实现了直到判断到第一控制信号输入端口ENF及第二控制信号输入端口ENM均为低电平超过设定时间才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式的功能;
第一反相器输入连接ENM,输出连接第四串第一D触发器中的各个第一D触发器的清零端;第四串第一D触发器中的最后一个第一D触发器的输出接第一三或非门、第一四或非门构成RS触发器的清零端,且此清零端高电平有效,当ENM为高电平,第一反相器的输出为低电平,第四串第一D触发器中的各个第一D触发器的输出被强制清零置于低电平,第一三或非门、第一四或非门构成的RS触发器也就不会被清零,从而实现了直到判断到第二控制信号输入端口ENM为低电平超过设定时间才控制***退出手电筒模式进入关闭模式的功能;
第二反相器的输入连接ENM,输出连接第一六或非门的一输入,第一六或非门的另一输入连接ENF,第一六或非门的输出连接第三串第一D触发器中的各个第一D触发器的清零端;第三串第一D触发器中的最后一个第一D触发器的输出接第一三或非门、第一四或非门构成RS触发器的置位端,且此置位端高电平有效,只有当ENF为低电平、ENM为高电平时第一六或非门的输出为高电平,第三串第一D触发器中的各个第一D触发器输出才不会被强制清零置于低电平,从而实现了在第一控制信号输入端口ENF为低电平,第二控制信号输入端口ENM为高电平持续时间TD2大于等于设定时间TD_ON,则***进入手电筒模式的功能;
若第一控制信号输入端口ENF高电平持续时间TD1大于等于固定时间TD_ON,则不管第二控制信号输入端口ENM为何种状态,都会控制***进入闪光灯模式,然后直到判断到第一控制信号输入端口ENF及第二控制信号输入端口ENM均为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式;在第一控制信号输入端口ENF为低电平,第二控制信号输入端口ENM为高电平持续时间TD2大于等于固定时间TD_ON,则***进入手电筒模式,直到判断到第二控制信号输入端口ENM为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出手电筒模式进入关闭模式。
作为本发明的一种优选方案,两个电流调制模块均包括:第一运算放大器OP1、第二运算放大器OP2、第三运算放大器OP3、若干N沟道MOS管,若干P沟道MOS管,若干电阻以及若干外置电阻,第一电容C1、第二电容C2、第五电流沉、第六电流沉,第三反相器、第四反相器;
若干N沟道MOS管包括第一N沟道MOS管M7、第二N沟道MOS管M8、第三N沟道MOS管M13、第四N沟道MOS管M14、第五N沟道MOS管M15、第六N沟道MOS管M16、第七N沟道MOS管M17、第八N沟道MOS管M18、第九N沟道MOS管M19;若干P沟道MOS管包括第一P沟道MOS管M0、第二P沟道MOS管M1、第三P沟道MOS管M2、第四P沟道MOS管M3、第五P沟道MOS管M5、第六P沟道MOS管M6;
第一N沟道MOS管M7的G极连接运算放大器OP1的输出端,第一N沟道MOS管M7的D极连接第一P沟道MOS管M0的D极及G极、第二P沟道MOS管M1的G极;第一N沟道MOS管M7的S极连接运算放大器OP1的负极、第四N沟道MOS管M14的D极、第五N沟道MOS管M15的D极;
第一P沟道MOS管M0的S极、第二P沟道MOS管M1的S极、第三P沟道MOS管M2的S极、第四P沟道MOS管M3的S极、第五P沟道MOS管M5的S极、第六P沟道MOS管M6的S极连接电压VIN;
第一P沟道MOS管M0的G极连接第二P沟道MOS管M1的G极、第一P沟道MOS管M0的D极;第二P沟道MOS管M1的D极通过电阻R1接地;第二P沟道MOS管M1的D极还连接第六N沟道MOS管M16的D极、第八N沟道MOS管M18的D极;
第三P沟道MOS管M2的G极连接第四P沟道MOS管M3的G极、第三P沟道MOS管M2的D极;第三P沟道MOS管M2的D极连接第二N沟道MOS管M8的D极,第四P沟道MOS管M3的D极连接第五电流沉503;
第五P沟道MOS管M5的G极连接第六P沟道MOS管M6的G极、第五P沟道MOS管M5的D极;第五P沟道MOS管M5的D极连接第三N沟道MOS管M13的D极,第六P沟道MOS管M6的D极连接第六电流沉504;
第四N沟道MOS管M14的G极连接工作模式选择模块的一个输出,第五N沟道MOS管M15的G极连接工作模式选择模块的另一个输出;第四N沟道MOS管M14的S极通过第一外置电阻接地,第五N沟道MOS管M15的S极通过第二外置电阻接地;
第一控制信号输入端口ENF连接第六N沟道MOS管M16的G极、第三反相器501的第一端;第三反相器501的第二端连接第七N沟道MOS管M17的G极;第六N沟道MOS管M16的S极连接第七N沟道MOS管M17的D极、第四电阻R4的第一端,第七N沟道MOS管M17的S极接地;第四电阻R4的第二端连接第一电容C1的第一端、第三运算放大器OP3的正极;第一电容C1的第二端接地;
第二控制信号输入端口ENM连接第八N沟道MOS管M18的G极、第四反相器的第一端;第四反相器502的第二端连接第九N沟道MOS管M19的G极;第八N沟道MOS管M18的S极连接第九N沟道MOS管M19的D极、第五电阻R5的第一端,第九N沟道MOS管M19的S极接地;第五电阻R5的第二端连接第二电容C2的第一端、第二运算放大器OP2的正极;第二电容C2的第二端接地;
第二运算放大器OP2的输出端连接第二N沟道MOS管M8的G极;第二N沟道MOS管M8的S极、第二运算放大器OP2的负极通过第二电阻R2接地;
第三运算放大器OP3的输出端连接第三N沟道MOS管M13的G极;第三N沟道MOS管M13的S极、第三运算放大器OP3的负极通过第三电阻R3接地,
工作模式选择模块选定工作模式后,基准电压除以相应工作模式电流设置电阻得一基准电流,该基准电流被第二P沟道MOS管M1镜像流到电阻R1上得一基准电压,该基准电压经第一控制信号输入端口ENF、第二控制信号输入端口ENM输入PWM信号的调制分别得两个电压信号V_DIM1、V_DIM2,此两个电压信号分别除以第二电阻R2、第三电阻R3的阻值得两个电流,再经过镜像得第五电流沉、第六电流沉;第五电流沉、第六电流沉经过放大后去驱动LED闪光灯。
作为本发明的一种优选方案,两个计时及逻辑电路均包括:第二CLK时钟信号生成单元、若干第二D触发器、两个第二或非门、第五反相器;第五反相器的一端分别连接各第二D触发器,另一端连接其中一个第二或非门;
第二CLK时钟信号生成单元用以生成CLK时钟信号,由芯片内振荡器提供;若干第二D触发器的清零端低电平有效,用来连接构成分频器;两个第二或非门构成RS触发器;
当PWM1为高电平时,第一计时及逻辑电路的输出OUT1为低电平,其控制第一开关SW1闭合;当PWM1为低电平持续时间大于等于一固定时间TD1后,第一计时及逻辑电路的输出OUT1为变为高电平,其控制第一开关SW1断开;当PWM2为高电平时,第二计时及逻辑电路的输出OUT2为低电平,其控制开关SW2闭合;当PWM2为低电平持续时间大于等于一固定时间TD2后,第一计时及逻辑电路的输出OUT2为变为高电平,其控制第二开关SW2断开。
作为本发明的一种优选方案,选取第一闪光单元的灯珠为色温为暖色的温灯珠,第二闪光单元的灯珠为色温为白光的LED灯珠。
一种上述的闪光灯双色温调光驱动电流控制电路的控制方法,所述方法包括如下步骤:
步骤S1,工作模式选择模块接收输入信号PWM1及PWM2,若判断到PWM1高电平持续时间TD1大于等于固定时间TD_ON,则不管PWM2为何种状态,都会控制***进入闪光灯模式,然后直到判断到PWM1及PWM2均为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式。
步骤S2,***进入闪光灯工作模式以后,若PWM1占空比为零PWM2占空比不为零,在PWM1为低电平时间超过TD_OFF之后,第一计时及逻辑电路控制断开第一开关SW1,从而调节LED1的驱动电流完全至零,且***仍然正常工作在闪光灯模式;若PWM2占空比为零PWM1占空比不为零,在PWM2为低电平时间超过TD_OFF之后,第二计时及逻辑电路控制断开第二开关SW2,从而调节LED2的驱动电流完全至零,且***仍然正常工作在闪光灯模式。
作为本发明的一种优选方案,当第一脉冲信号PWM1的占空比为100%时,通过调节第一电流调制模块、第二电流调制模块中电流设置电阻把I1电流设为1000mA,通过一固定电压比上一电阻的方式把ISHORT1电流设计为1mA;
当第二脉冲信号PWM2的占空比为100%时,I2电流为1000mA,ISHORT2电流为1mA;第一闪光灯灯珠、第二闪光灯灯珠驱动电流的通用计算公式为:
I=D·1000+ISHORTmA
其中,D为PWM信号的占空比,I为LED闪光灯的驱动电流;
该第一脉冲信号PWM1、第二脉冲信号PWM2是两个其占空比可以根据闪光灯色温需要进行任意调节的脉冲宽度调制信号;
当需要色温6000K的偏冷色闪光灯灯光时,第一脉冲信号PWM1的占空比设置为0%,第二脉冲信号PWM2的占空比设置为90%;
当需要色温2400K的偏暖色闪光灯灯光时,第一脉冲信号PWM1的占空比设置为90%,第二脉冲信号PWM2的占空比设置为0%。
本发明的有益效果在于:本发明提出的闪光灯调光驱动电流控制电路及控制方法,可以使闪光灯驱动电流能真正调节至零,从而可以精确地得到所需要的闪光灯色温,实现更好的色温调节效果。从而能更好地模拟环境光,更真实地还原被拍摄物体色彩,达到更佳的拍照效果。
附图说明
图1为现有技术中的闪光灯驱动控制方式示意图;
图2为本发明闪光灯双色温调光驱动电流电路的电路示意图;
图3为工作模式选择模块内部电路示意图;
图4为电流调制模块内部电路示意图;
图5为第一计时及逻辑电路内部电路示意图;
图6为第二计时及逻辑电路内部电路示意图;
图7为一种应用情况下的PWM信号与LED闪光灯驱动电流对应示意图;
图8为另一种应用情况下的PWM信号与LED闪光灯驱动电流对应示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图2,本发明揭示了一种闪光灯双色温调光驱动电流调节范围最小值至零的实现方法及电路,整个控制***包括升压降压模块301、第一LED灯珠302(也可以是一组闪光灯组成的闪光灯单元)、第二LED灯珠303(也可以是一组闪光灯组成的闪光灯单元)、闪光灯调光驱动电流控制电路300。
闪光灯调光驱动电流控制电路300包括:脉冲信号生成电路、工作模式选择模块304、第一电流调制模块305、第二电流调制模块306、第一计时及逻辑电路307、第二计时及逻辑电路308、第一开关SW1 315、第二开关SW2 316、第一短路检测电路、第二短路检测电路。所述工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路分别连接脉冲信号生成电路,工作模式选择模块连接第一电流调制模块、第二电流调制模块;第一电流调制模块连接第一短路检测电路,第二电流调制模块连接第二短路检测电路。
所述工作模式选择模块304用以选择工作模式。
所述第一计时及逻辑电路307用以检测输入信号PWM1并且根据检测结果控制第一开关SW1;第二计时及逻辑电路308用以检测输入信号PWM2并且根据检测结果控制第二开关SW2。
所述第一短路检测电路连接第一闪光单元,用以判断第一闪光单元是否短路;第二短路检测电路连接第二闪光单元,用以判断第二闪光单元是否短路。
所述第一短路检测电路包括至少两个电流沉、第八P型沟道MOS管309、第一判断电路311;第一开关的第一端通过第八P型沟道MOS管309连接第一判断电路311,第二端通过至少两个电流沉连接第一判断电路311。
所述第二路检测电路包括至少两个电流沉、第九P型沟道MOS管310、第二判断电路312;第二开关的第一端通过第九P型沟道MOS管310连接第二判断电路312,第二端通过至少两个电流沉连接第二判断电路312。
若干电流沉包括受PWM1占空比控制的第一电流沉I1、受PWM2占空比控制的第二电流沉I2,第一LED灯珠的第一短路检测电流沉ISHORT1、第二LED闪光灯的第二短路检测电流沉ISHORT2,分别连接第八P型沟道MOS管309及第一判断电路的第三电流沉313、分别连接第九P型沟道MOS管310及第二判断电路的第四电流沉314。
第一开关SW1受第一计时及逻辑电路307控制,且与第一电流沉I1、第一短路检测电流沉ISHORT1串行连接,第二开关SW2受第二计时及逻辑电路308控制,且与电流沉I2、ISHORT2串行连接。
所述工作模式选择模块304、第一电流调制模块305、第二电流调制模块306、第一计时及逻辑电路307、第二计时及逻辑电路308分别连接脉冲信号生成电路,工作模式选择模块304连接第一电流调制模块305、第二电流调制模块306。
所述第一电流调制模块305的输出连接第一电流沉I1,第一计时及逻辑电路307连接第一开关SW1;第一开关SW1的一端连接第一电流沉I1、第一短路检测电流沉ISHORT1,另一端连接第八P型沟道MOS管309;第八P型沟道MOS管309连接第一判断电路。
第二电流调制模块306的输出连接第二电流沉I2,第二计时及逻辑电路308连接第二开关SW2;第二开关SW2的一端连接第二电流沉I2、第二短路检测电流沉ISHORT2,另一端连接第九P型沟道MOS管310;第九P型沟道MOS管310连接第二判断电路。
选取第一LED灯珠302为色温为暖色的温灯珠,第二LED灯珠303为色温为白光的LED灯珠。
所述脉冲信号生成电路用以产生相互独立的两个脉冲宽度调制信号,即第一脉冲信号PWM1、第二脉冲信号PWM2;脉冲信号生成电路为便携式终端的中央处理器,其占空比由便携式终端使用者通过应用软件控制便携式终端的中央处理器产生;闪光灯驱动电流由一受控于PWM1或PWM2信号占空比的电流与一短路检测电流相加构成。
请参阅图3,所述工作模式选择模块304包括:CLK时钟信号生成单元,若干组第一D触发器,若干第一或非门413、414、415、416、417、420,第一反相器418、第二反相器419。第一或非门包括第一一或非门413、第一二或非门414、第一三或非门415、第一四或非门416、第一五或非门417、第一六或非门420;若干组第一D触发器包括第一串第一D触发器、第二串第一D触发器、第三串第一D触发器、第四串第一D触发器。
所述CLK时钟信号生成单元用以生成CLK时钟信号;若干组第一D触发器的清零端低电平有效,用来连接构成分频器;第一一或非门413、第一二或非门414、第一三或非门415、第一四或非门416构成RS触发器;各个第一或非门分别连接一组串联的第一D触发器。
第一控制信号输入端口ENF连接各个第一D触发器401、402…、403的清零端,最后一个第一D触发器403的输出接第一一或非门413。
第一五或非门417的两输入端分别连接第一控制信号输入端口ENF、第二控制信号输入端口ENM,输出端连接第二串第一D触发器中的各个第一D触发器404、405…、406的清零端;第二串第一D触发器中的各个第一D触发器404、405…、406的输出接第一一或非门413、第一二或非门414构成RS触发器的清零端,且此清零端高电平有效,当ENF或ENM任一为高电平,第一五或非门417的输出为低电平,第二串第一D触发器中的各个第一D触发器404、405…、406的输出被强制清零置于低电平,第一一或非门413、第一二或非门414构成的RS触发器不会被清零,从而实现了直到判断到第一控制信号输入端口ENF及第二控制信号输入端口ENM均为低电平超过设定时间才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式的功能;
第一反相器418输入连接ENM,输出连接第四串第一D触发器中的各个第一D触发器410、411…、412的清零端;第四串第一D触发器中的各个第一D触发器410、411…、412的输出接第一三或非门415、第一四或非门416构成RS触发器的清零端,且此清零端高电平有效,当ENM为高电平,第一反相器418的输出为低电平,第四串第一D触发器中的各个第一D触发器410、411…、412的输出被强制清零置于低电平,第一三或非门415、第一四或非门416构成的RS触发器也就不会被清零,从而实现了直到判断到第二控制信号输入端口ENM为低电平超过设定时间才控制***退出手电筒模式进入关闭模式的功能;
第二反相器419的输入连接ENM,输出连接第一六或非门420的一输入,第一六或非门420的另一输入连接ENF,第一六或非门420的输出连接第三串第一D触发器中的各个第一D触发器407、408…、409的清零端;第三串第一D触发器中的各个第一D触发器407、408…、409的输出接或非门415、416构成RS触发器的置位端,且此置位端高电平有效,只有当ENF为低电平、ENM为高电平时第一六或非门420的输出为高电平,第三串第一D触发器中的各个第一D触发器407、408…、409输出才不会被强制清零置于低电平,从而实现了在第一控制信号输入端口ENF为低电平,第二控制信号输入端口ENM为高电平持续时间TD2大于等于设定时间TD_ON,则***进入手电筒模式的功能。
若第一控制信号输入端口ENF高电平持续时间TD1大于等于固定时间TD_ON,则不管第二控制信号输入端口ENM为何种状态,都会控制***进入闪光灯模式,然后直到判断到第一控制信号输入端口ENF及第二控制信号输入端口ENM均为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式;在第一控制信号输入端口ENF为低电平,第二控制信号输入端口ENM为高电平持续时间TD2大于等于固定时间TD_ON,则***进入手电筒模式,直到判断到第二控制信号输入端口ENM为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出手电筒模式进入关闭模式。
固定时间TD_ON、TD_OFF由第一计时及逻辑电路307及第二计时及逻辑电路308中的振荡器与分频器设定,振荡器产生一周期为T的时钟信号,经过分频器分频得到周期为TD_ON、TD_OFF的时钟信号,此时钟信号的周期即可为固定时间TD_ON、TD_OFF。明显地,所述固定时间长短可以根据实际需要任意设定。
请参阅图4,两个电流调制模块均包括:第一运算放大器OP1、第二运算放大器OP2、第三运算放大器OP3、若干N沟道MOS管,若干P沟道MOS管,若干电阻以及若干外置电阻,第一电容C1、第二电容C2、第五电流沉503、第六电流沉504,第三反相器501、第四反相器502。
若干N沟道MOS管包括第一N沟道MOS管M7、第二N沟道MOS管M8、第三N沟道MOS管M13、第四N沟道MOS管M14、第五N沟道MOS管M15、第六N沟道MOS管M16、第七N沟道MOS管M17、第八N沟道MOS管M18、第九N沟道MOS管M19;若干P沟道MOS管包括第一P沟道MOS管M0、第二P沟道MOS管M1、第三P沟道MOS管M2、第四P沟道MOS管M3、第五P沟道MOS管M5、第六P沟道MOS管M6。
第一N沟道MOS管M7的G极连接运算放大器OP1的输出端,第一N沟道MOS管M7的D极连接第一P沟道MOS管M0的D极及G极、第二P沟道MOS管M1的G极;第一N沟道MOS管M7的S极连接运算放大器OP1的负极、第四N沟道MOS管M14的D极、第五N沟道MOS管M15的D极。
第一P沟道MOS管M0的S极、第二P沟道MOS管M1的S极、第三P沟道MOS管M2的S极、第四P沟道MOS管M3的S极、第五P沟道MOS管M5的S极、第六P沟道MOS管M6的S极连接电压VIN。
第一P沟道MOS管M0的G极连接第二P沟道MOS管M1的G极、第一P沟道MOS管M0的D极;第二P沟道MOS管M1的D极通过电阻R1接地;第二P沟道MOS管M1的D极还连接第六N沟道MOS管M16的D极、第八N沟道MOS管M18的D极。
第三P沟道MOS管M2的G极连接第四P沟道MOS管M3的G极、第三P沟道MOS管M2的D极;第三P沟道MOS管M2的D极连接第二N沟道MOS管M8的D极,第四P沟道MOS管M3的D极连接第五电流沉503。
第五P沟道MOS管M5的G极连接第六P沟道MOS管M6的G极、第五P沟道MOS管M5的D极;第五P沟道MOS管M5的D极连接第三N沟道MOS管M13的D极,第六P沟道MOS管M6的D极连接第六电流沉504。
第四N沟道MOS管M14的G极连接工作模式选择模块的一个输出,第五N沟道MOS管M15的G极连接工作模式选择模块的另一个输出;第四N沟道MOS管M14的S极通过第一外置电阻接地,第五N沟道MOS管M15的S极通过第二外置电阻接地。
第一控制信号输入端口ENF连接第六N沟道MOS管M16的G极、第三反相器501的第一端;第三反相器501的第二端连接第七N沟道MOS管M17的G极;第六N沟道MOS管M16的S极连接第七N沟道MOS管M17的D极、第四电阻R4的第一端,第七N沟道MOS管M17的S极接地;第四电阻R4的第二端连接第一电容C1的第一端、第三运算放大器OP3的正极;第一电容C1的第二端接地。
第二控制信号输入端口ENM连接第八N沟道MOS管M18的G极、第四反相器502的第一端;第四反相器502的第二端连接第九N沟道MOS管M19的G极;第八N沟道MOS管M18的S极连接第九N沟道MOS管M19的D极、第五电阻R5的第一端,第九N沟道MOS管M19的S极接地;第五电阻R5的第二端连接第二电容C2的第一端、第二运算放大器OP2的正极;第二电容C2的第二端接地。
第二运算放大器OP2的输出端连接第二N沟道MOS管M8的G极;第二N沟道MOS管M8的S极、第二运算放大器OP2的负极通过第二电阻R2接地。
第三运算放大器OP3的输出端连接第三N沟道MOS管M13的G极;第三N沟道MOS管M13的S极、第三运算放大器OP3的负极通过第三电阻R3接地。
工作模式选择模块选定工作模式后,基准电压除以相应工作模式电流设置电阻得一基准电流,该基准电流被第二P沟道MOS管M1镜像流到电阻R1上得一基准电压,该基准电压经第一控制信号输入端口ENF、第二控制信号输入端口ENM输入PWM信号的调制分别得两个电压信号V_DIM1、V_DIM2,此两个电压信号分别除以第二电阻R2、第三电阻R3得两个电流,再经过镜像得第五电流沉503、第六电流沉504;第五电流沉503、第六电流沉504经过放大后去驱动LED闪光灯。
第一计时及逻辑电路307用以检测输入信号PWM1并且根据检测结果控制第一开关SW1;第二计时及逻辑电路308用以检测输入信号PWM2并且根据检测结果控制第二开关SW2。
请参阅图5、图6,两个计时及逻辑电路均包括:第二CLK时钟信号生成单元、若干第二D触发器(601、602、603或607、608、609)、两个第二或非门(604、605或610、611)、第五反相器(606或612);第五反相器(606或612)的一端分别连接各第二D触发器,另一端连接其中一个第二或非门(604或610)。
第二CLK时钟信号生成单元用以生成CLK时钟信号,由芯片内振荡器提供;若干第二D触发器的清零端低电平有效,用来连接构成分频器;两个第二或非门构成RS触发器。
当PWM1为高电平时,第一计时及逻辑电路的输出OUT1为低电平,其控制第一开关SW1闭合;当PWM1为低电平持续时间大于等于一固定时间TD1后,第一计时及逻辑电路的输出OUT1为变为高电平,其控制第一开关SW1断开;当PWM2为高电平时,第二计时及逻辑电路的输出OUT2为低电平,其控制开关SW2闭合;当PWM2为低电平持续时间大于等于一固定时间TD2后,第一计时及逻辑电路的输出OUT2为变为高电平,其控制第二开关SW2断开。
在第一控制信号输入端口ENF输入信号PWM1高电平持续时间TD1大于等于一固定时间TD_ON后,工作模式选择模块304控制***进入闪光灯工作模式,直到工作模式选择模块304检测到第一控制信号输入端口ENF的输入信号PWM1及第二控制信号输入端口ENM的输入信号PWM2都为低电平且时间超过一固定时间TD_OFF后***才会退出闪光灯模式,这样就保证了在一个PWM信号占空比为零时***还能正常工作在闪光灯模式;在PWM1占空比为零,PWM2占空比不为零,且PWM1低电平持续时间超过一固定时间TD_OFF后,第一计时及逻辑电路307控制第一开关SW1完全关断第一LED灯珠的驱动电流,实现调节第一LED灯珠的驱动电流真正至零;在PWM2占空比为零,PWM1占空比不为零,且PWM1低电平持续时间超过TD_OFF后,第二计时及逻辑电路308控制第二开关SW2完全关断第二LED灯珠的驱动电流,实现调节第二LED灯珠的驱动电流真正至零。
本发明还揭示一种闪光灯双色温调光驱动电流调节范围最小值至零的实现方法,具体工作步骤包括:
【步骤S1】工作模式选择模块304接收输入信号PWM1及PWM2,若判断到PWM1高电平持续时间TD1大于等于固定时间TD_ON,则不管PWM2为何种状态,都会控制***进入闪光灯模式,然后直到判断到PWM1及PWM2均为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式。
【步骤S2】***进入闪光灯工作模式以后,若PWM1占空比为零PWM2占空比不为零,在PWM1为低电平时间超过TD_OFF之后,计时&逻辑电路一307控制断开开关SW1 315,从而调节LED1的驱动电流完全至零,且***仍然正常工作在闪光灯模式;若PWM2占空比为零PWM1占空比不为零,在PWM2为低电平时间超过TD_OFF之后,计时&逻辑电路二308控制断开开关SW2 316,从而调节LED2的驱动电流完全至零,且***仍然正常工作在闪光灯模式。
在本实施例中,当PMW(脉冲宽度调制)信号PWM1的占空比为100%时,我们通过调节电流调制模块一305、电流调制模块二306中电流设置电阻把I1电流设为1000mA,通过一固定电压比上一电阻的方式把ISHORT1电流设计为1mA;当PMW(脉冲宽度调制)信号PWM2的占空比为100%时,I2电流为1000mA,ISHORT2电流为1mA。LED闪光灯灯珠LED1 104、LED2 105驱动电流的通用计算公式为:
I=D·1000+ISHORTmA
其中,D为PWM信号的占空比,I为LED闪光灯的驱动电流。
可以理解,该闪光灯驱动电路可以根据对最大闪光灯电流的不同需要而设置不同的PWM(脉冲宽度调制)信号100%占空比时对应的LED闪光灯驱动电流。
该PWM(脉冲宽度调制)信号PWM1、PWM2是两个其占空比可以根据闪光灯色温需要进行任意调节的脉冲宽度调制信号。具体的,当需要色温6000K的偏冷色闪光灯灯光时,PWM(脉冲宽度调制)信号PWM1占空比设置为0%,PWM2占空比设置为90%,示意图见图7;当需要色温2400K的偏暖色闪光灯灯光时,PWM信号PWM1占空比设置为90%,PWM2占空比设置为0%,示意图见图8。
可以理解,PWM信号的占空比设定不局限于上述示例中所设比例,其可以根据需要任意调整。
实施例二
如图2所示,本发明的一种较佳实施方式,其可应用于具有闪光灯的手机、平板电脑、个人数字助理(PDA)、数码相机等便携式终端。
该实施方式包括:
-相互独立的两个脉冲宽度调制信号PWM1、PWM2。该两个信号可由便携式终端的中央处理器(CPU)提供,其占空比由便携式终端使用者通过应用软件控制便携式终端的中央处理器产生。
-工作模式选择模块304。图3为其内部电路结构图,包括:Clk时钟信号,可由芯片内振荡器提供;D触发器,其清零端低电平有效,用来连接构成分频器;或非门413、414、415、416,构成RS触发器;以及反相器419、418。由图中所示连接关系,可知若ENF高电平持续时间TD1大于等于固定时间TD_ON,则不管ENM为何种状态,都会控制***进入闪光灯模式,然后直到判断到ENF及ENM均为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式;在ENF为低电平,ENM为高电平持续时间TD2大于等于固定时间TD_ON,则***进入手电筒模式,直到判断到ENM为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出手电筒模式进入关闭模式
-电流调制模块一305、电流调制模块二306。图4为其内部电路结构图,包括:一个固定电压VREF、运算放大器OP1、N沟道MOS管M7、M8、M13、M14、M15、M16、M17、M18、M19,P沟道MOS管M0、M1、M2、M3、M5、M6,电阻器R1、R2、R3、R4、R5以及外置电阻RSETF、RSETM,电流沉503、504,反相器501、502。由图中所示连接关系,工作模式选定后,基准电压除以相应工作模式电流设置电阻得一基准电流,该基准电流被M1镜像流到电阻R1上得一基准电压,该基准电压经ENF、ENM输入PWM信号的调制分别得两个电压信号V_DIM1、V_DIM2,此两个电压信号分别除以电阻R2、R3得两个电流,再经过镜像得两个电流沉503、504。电流沉503、504经过放大后去驱动LED闪光灯。
-检测输入信号PWM1并且根据检测结果控制开关SW1的计时&逻辑电路一307、检测输入信号PWM2并且根据检测结果控制开关SW2计时&逻辑电路二308。图5为其内部电路结构图,包括:Clk时钟信号,可由芯片内振荡器提供;D触发器,其清零端低电平有效,用来连接构成分频器;或非门604、605、610、611,构成RS触发器;以及反相器606、612。由图中所示连接关系,当PWM1为高电平时,计时&逻辑电路一的输出OUT1为低电平,其控制开关SW1闭合;当PWM1为低电平持续时间大于等于一固定时间TD1后,计时&逻辑电路一的输出OUT1为变为高电平,其控制开关SW1断开;当PWM2为高电平时,计时&逻辑电路二的输出OUT2为低电平,其控制开关SW2闭合;当PWM2为低电平持续时间大于等于一固定时间TD2后,计时&逻辑电路一的输出OUT2为变为高电平,其控制开关SW2断开。
-受PWM1占空比控制的电流沉I1、受PWM2占空比控制的电流沉I2,LED1的短路检测电流沉ISHORT1、LED2的短路检测电流沉ISHORT2,受计时&逻辑电路一307控制且与电流沉I1、ISHORT1串行连接的开关SW1、受计时&逻辑电路二308控制且与电流沉I2、ISHORT2串行连接的开关SW2,不同色温的闪光灯灯珠LED1 302、LED2303。这里,作为一较佳实施案例,选取灯珠LED1 104为色温为2400K的暖色温灯珠,选取灯珠LED2 105为色温为6000K的白光LED灯珠。
实施例三
一种闪光灯调光驱动电流控制电路,所述控制电路包括:脉冲信号生成电路、工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路、若干电流沉、第八P型沟道MOS管309、第九P型沟道MOS管310、第一开关、第二开关、第一判断电路、第二判断电路;
所述工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路分别连接脉冲信号生成电路,工作模式选择模块连接第一电流调制模块、第二电流调制模块;
所述工作模式选择模块304用以选择工作模式;
所述第一计时及逻辑电路307用以检测输入信号PWM1并且根据检测结果控制第一开关SW1;第二计时及逻辑电路308用以检测输入信号PWM2并且根据检测结果控制第二开关SW2。
实施例四
本实施例中,LED闪光灯的数量大于2,根据色温把LED分成两组,色温相同的一组LED并联接至一个通道上,电流调整模块、计时及逻辑电路、开关的数量仍然都为两个。
当然,也可以根据需要增加控制信号端口的数量,同时增加电流调整模块、计时及逻辑电路、开关的数量需要增加控制端口的数量,可以有更多组的LED闪光灯,但这样会增加驱动方案的成本,降低驱动方案的实用性。
综上所述,本发明提出的闪光灯调光驱动电流控制电路及控制方法,可以使闪光灯驱动电流能真正调节至零,从而可以精确地得到所需要的闪光灯色温,实现更好的色温调节效果。从而能更好地模拟环境光,更真实地还原被拍摄物体色彩,达到更佳的拍照效果。
这里本发明的描述和应用是说明性的,并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的,对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是,在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下,本发明可以以其它形式、结构、布置、比例,以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下,可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (10)
1.一种闪光灯调光驱动电流控制电路,其特征在于,所述控制电路包括:脉冲信号生成电路、工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路、若干电流沉、第八P型沟道MOS管(309)、第九P型沟道MOS管(310)、第一开关(SW1)、第二开关(SW2)、第一判断电路(311)、第二判断电路(312);
若干电流沉包括受PWM1占空比控制的第一电流沉I1、受PWM2占空比控制的第二电流沉I2,第一闪光灯的第一短路检测电流沉ISHORT1、第二闪光灯的第二短路检测电流沉ISHORT2,分别连接第八P型沟道MOS管(309)及第一判断电路的第三电流沉(313)、分别连接第九P型沟道MOS管(310)及第二判断电路的第四电流沉(314);
第一开关SW1受第一计时及逻辑电路(307)控制,且与第一电流沉I1、第一短路检测电流沉ISHORT1串行连接,第二开关(SW2)受第二计时及逻辑电路(308)控制,且与电流沉I2、ISHORT2串行连接;
所述工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路分别连接脉冲信号生成电路,工作模式选择模块连接第一电流调制模块、第二电流调制模块;
所述第一电流调制模块的输出连接第一电流沉I1,第一计时及逻辑电路(307)连接第一开关(SW1);第一开关(SW1)的一端连接第一电流沉I1、第一短路检测电流沉ISHORT1,另一端连接第八P型沟道MOS管(309);第八P型沟道MOS管(309)连接第一判断电路(311);
第二电流调制模块的输出连接第二电流沉I2,第二计时及逻辑电路(308)连接第二开关(SW2);第二开关(SW2)的一端连接第二电流沉I2、第二短路检测电流沉ISHORT2,另一端连接第九P型沟道MOS管(310);第九P型沟道MOS管(310)连接第二判断电路(312);
第三电流沉(313)与第八P型沟道MOS管(309)及第一判断电路(311)相连,当第一闪光灯(302)短路时,第一节点(DO1)与第三节点(OUT)短接,第八P型沟道MOS管(309)处于关闭状态,第三电流沉(313)下拉一电流使第四节点为低电位,第一判断电路(311)通过判断第四节点电位的高低来判断第一闪光灯(302)是否短路;第四电流沉(314)与第九P型沟道MOS管(310)及第二判断电路(312)相连,当第二闪光灯(303)短路时,第二节点(DO2)与第三节点(OUT)短接,第九P型沟道MOS管(310)处于关闭状态,第四电流沉(314)下拉一电流使第五节点为低电位,第二判断电路(312)通过判断第五节点电位的高低来判断第二闪光灯是否短路;
第一节点(DO1)连接第一闪光灯(302)负极、第八P型沟道MOS管(309)栅极及第一开关(SW1);第二节点(DO2)连接第二闪光灯(303)负极、第九P型沟道MOS管(310)栅极及第二开关(SW2);
第三节点(OUT)连接第一闪光灯(302)、第二闪光灯(303)的正极及第八P型沟道MOS管(309)、第九P型沟道MOS管(310)的源极;
第四节点连接第八P型沟道MOS管(309)漏极、第一判断电路(311)及第三电流沉(313);
第五节点连接第九P型沟道MOS管(310)漏极、第二判断电路(312)及第四电流沉(314);
选取第一闪光灯灯珠为色温为暖色的温灯珠,第二闪光灯灯珠为白光LED灯珠;第二闪光灯灯珠的色温与第一闪光灯灯珠的色温不同;
所述脉冲信号生成电路用以产生相互独立的两个脉冲宽度调制信号,即第一脉冲信号PWM1、第二脉冲信号PWM2;脉冲信号生成电路为便携式终端的中央处理器,其占空比由便携式终端使用者通过应用软件控制便携式终端的中央处理器产生;闪光灯驱动电流由一受控于PWM1或PWM2信号占空比的电流与一短路检测电流相加构成;
所述工作模式选择模块(304)包括:CLK时钟信号生成单元、若干组第一D触发器、若干第一或非门、第一反相器(418)、第二反相器(419);第一或非门包括第一一或非门(413)、第一二或非门(414)、第一三或非门(415)、第一四或非门(416)、第一五或非门(417)、第一六或非门(420);若干组第一D触发器包括第一串第一D触发器、第二串第一D触发器、第三串第一D触发器、第四串第一D触发器;
所述CLK时钟信号生成单元用以生成CLK时钟信号;若干组第一D触发器的清零端低电平有效,用来连接构成分频器;第一一或非门(413)、第一二或非门(414)、第一三或非门(415)、第一四或非门(416)构成RS触发器;各个第一或非门分别连接一组串联的第一D触发器;
第一五或非门(417)的两输入端分别连接第一控制信号输入端口ENF、第二控制信号输入端口ENM,输出端连接第二串第一D触发器中的各个第一D触发器(404、405…、406)的清零端;第二串第一D触发器中的最后一个第一D触发器(406)的输出接第一一或非门(413)、第一二或非门(414)构成RS触发器的清零端,且此清零端高电平有效,当ENF或ENM任一为高电平,第一五或非门(417)的输出为低电平,第二串第一D触发器中的各个第一D触发器(404、405…、406)的输出被强制清零置于低电平,第一一或非门(413)、第一二或非门(414)构成的RS触发器不会被清零,从而实现了直到判断到第一控制信号输入端口ENF及第二控制信号输入端口ENM均为低电平超过设定时间TD_OFF才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式的功能;
第一反相器(418)输入连接ENM,输出连接第四串第一D触发器中的各个第一D触发器(410、411…、412)的清零端;第四串第一D触发器中的最后一个第一D触发器(412)的输出接第一三或非门(415)、第一四或非门(416)构成RS触发器的清零端,且此清零端高电平有效,当ENM为高电平,第一反相器(418)的输出为低电平,第四串第一D触发器中的各个第一D触发器(410、411…、412)的输出被强制清零置于低电平,第一三或非门(415)、第一四或非门(416)构成的RS触发器也就不会被清零,从而实现了直到判断到第二控制信号输入端口ENM为低电平超过设定时间TD_OFF才控制***退出手电筒模式进入关闭模式的功能;
第二反相器(419)的输入连接ENM,输出连接第一六或非门(420)的一输入,第一六或非门(420)的另一输入连接ENF,第一六或非门(420)的输出连接第三串第一D触发器中的各个第一D触发器(407、408…、409)的清零端;第三串第一D触发器中的最后一个第一D触发器(409)的输出接第一三或非门(415)、第一四或非门(416)构成RS触发器的置位端,且此置位端高电平有效,只有当ENF为低电平、ENM为高电平时第一六或非门(420)的输出为高电平,第三串第一D触发器中的各个第一D触发器(407、408…、409)输出才不会被强制清零置于低电平,从而实现了在第一控制信号输入端口ENF为低电平,第二控制信号输入端口ENM为高电平持续时间TD2大于等于设定时间TD_ON,则***进入手电筒模式的功能;
若第一控制信号输入端口ENF高电平持续时间TD1大于等于固定时间TD_ON,则不管第二控制信号输入端口ENM为何种状态,都会控制***进入闪光灯模式,然后直到判断到第一控制信号输入端口ENF及第二控制信号输入端口ENM均为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式;在第一控制信号输入端口ENF为低电平,第二控制信号输入端口ENM为高电平持续时间TD2大于等于固定时间TD_ON,则***进入手电筒模式,直到判断到第二控制信号输入端口ENM为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出手电筒模式进入关闭模式;
固定时间TD_ON、TD_OFF由第一计时及逻辑电路及第二计时及逻辑电路中的振荡器与分频器设定,振荡器产生一周期为T的时钟信号,经过分频器分频得到周期为TD_ON、TD_OFF的时钟信号,此时钟信号的周期即可为固定时间TD_ON、TD_OFF;
两个电流调制模块均包括:第一运算放大器(OP1)、第二运算放大器(OP2)、第三运算放大器(OP3)、若干N沟道MOS管,若干P沟道MOS管,若干电阻以及若干外置电阻,第一电容(C1)、第二电容(C2)、第五电流沉(503)、第六电流沉(504),第三反相器(501)、第四反相器(502);
若干N沟道MOS管包括第一N沟道MOS管(M7)、第二N沟道MOS管(M8)、第三N沟道MOS管(M13)、第四N沟道MOS管(M14)、第五N沟道MOS管(M15)、第六N沟道MOS管(M16)、第七N沟道MOS管(M17)、第八N沟道MOS管(M18)、第九N沟道MOS管(M19);若干P沟道MOS管包括第一P沟道MOS管(M0)、第二P沟道MOS管(M1)、第三P沟道MOS管(M2)、第四P沟道MOS管(M3)、第五P沟道MOS管(M5)、第六P沟道MOS管(M6);
第一N沟道MOS管(M7)的G极连接运算放大器(OP1)的输出端,第一N沟道MOS管(M7)的D极连接第一P沟道MOS管(M0)的D极及G极、第二P沟道MOS管(M1)的G极;第一N沟道MOS管(M7)的S极连接运算放大器(OP1)的负极、第四N沟道MOS管(M14)的D极、第五N沟道MOS管(M15)的D极;
第一P沟道MOS管(M0)的S极、第二P沟道MOS管(M1)的S极、第三P沟道MOS管(M2)的S极、第四P沟道MOS管(M3)的S极、第五P沟道MOS管(M5)的S极、第六P沟道MOS管(M6)的S极连接电压VIN;
第一P沟道MOS管(M0)的G极连接第二P沟道MOS管(M1)的G极、第一P沟道MOS管(M0)的D极;第二P沟道MOS管(M1)的D极通过一电阻(R1)接地;第二P沟道MOS管(M1)的D极还连接第六N沟道MOS管(M16)的D极、第八N沟道MOS管(M18)的D极;
第三P沟道MOS管(M2)的G极连接第四P沟道MOS管(M3)的G极、第三P沟道MOS管(M2)的D极;第三P沟道MOS管(M2)的D极连接第二N沟道MOS管(M8)的D极,第四P沟道MOS管(M3)的D极连接第五电流沉(503);
第五P沟道MOS管(M5)的G极连接第六P沟道MOS管(M6)的G极、第五P沟道MOS管(M5)的D极;第五P沟道MOS管(M5)的D极连接第三N沟道MOS管(M13)的D极,第六P沟道MOS管(M6)的D极连接第六电流沉(504);
第四N沟道MOS管(M14)的G极连接工作模式选择模块的一个输出,第五N沟道MOS管(M15)的G极连接工作模式选择模块的另一个输出;第四N沟道MOS管(M14)的S极通过第一外置电阻接地,第五N沟道MOS管(M15)的S极通过第二外置电阻接地;
第一控制信号输入端口ENF连接第六N沟道MOS管(M16)的G极、第三反相器(501)的第一端;第三反相器(501)的第二端连接第七N沟道MOS管(M17)的G极;第六N沟道MOS管(M16)的S极连接第七N沟道MOS管(M17)的D极、第四电阻(R4)的第一端,第七N沟道MOS管(M17)的S极接地;第四电阻(R4)的第二端连接第一电容(C1)的第一端、第三运算放大器(OP3)的正极;第一电容(C1)的第二端接地;
第二控制信号输入端口ENM连接第八N沟道MOS管(M18)的G极、第四反相器(502)的第一端;第四反相器(502)的第二端连接第九N沟道MOS管(M19)的G极;第八N沟道MOS管(M18)的S极连接第九N沟道MOS管(M19)的D极、第五电阻(R5)的第一端,第九N沟道MOS管(M19)的S极接地;第五电阻R5的第二端连接第二电容(C2)的第一端、第二运算放大器(OP2)的正极;第二电容(C2)的第二端接地;
第二运算放大器(OP2)的输出端连接第二N沟道MOS管(M8)的G极;第二N沟道MOS管(M8)的S极、第二运算放大器(OP2)的负极通过第二电阻(R2)接地;
第三运算放大器(OP3)的输出端连接第三N沟道MOS管(M13)的G极;第三N沟道MOS管(M13)的S极、第三运算放大器(OP3)的负极通过第三电阻(R3)接地,
工作模式选择模块选定工作模式后,基准电压除以相应工作模式电流设置电阻得一基准电流,该基准电流被第二P沟道MOS管(M1)镜像流到电阻(R1)上得一基准电压,该基准电压经第一控制信号输入端口ENF、第二控制信号输入端口ENM输入PWM信号的调制分别得两个电压信号V_DIM1、V_DIM2,此两个电压信号分别除以第二电阻(R2)、第三电阻(R3)得两个电流,再经过镜像得第五电流沉(503)、第六电流沉(504);第五电流沉(503)、第六电流沉(504)经过放大后去驱动LED闪光灯;
第一计时及逻辑电路(307)用以检测输入信号PWM1并且根据检测结果控制第一开关(SW1);第二计时及逻辑电路(308)用以检测输入信号PWM2并且根据检测结果控制第二开关(SW2);
两个计时及逻辑电路均包括:第二CLK时钟信号生成单元、若干第二D触发器、两个第二或非门、第五反相器;第五反相器的一端分别连接各第二D触发器,另一端连接其中一个第二或非门;
第二CLK时钟信号生成单元用以生成CLK时钟信号,由芯片内振荡器提供;若干第二D触发器的清零端低电平有效,用来连接构成分频器;两个第二或非门构成RS触发器;
当PWM1为高电平时,第一计时及逻辑电路的输出OUT1为低电平,其控制第一开关SW1闭合;当PWM1为低电平持续时间大于等于一固定时间TD1后,第一计时及逻辑电路的输出OUT1为变为高电平,其控制第一开关SW1断开;当PWM2为高电平时,第二计时及逻辑电路的输出OUT2为低电平,其控制开关(SW2)闭合;当PWM2为低电平持续时间大于等于一固定时间TD2后,第一计时及逻辑电路的输出OUT2为变为高电平,其控制第二开关(SW2)断开;
在第一控制信号输入端口ENF输入信号PWM1高电平持续时间TD1大于等于一固定时间TD_ON后,工作模式选择模块(304)控制***进入闪光灯工作模式,直到工作模式选择模块(304)检测到第一控制信号输入端口ENF的输入信号PWM1及第二控制信号输入端口ENM的输入信号PWM2都为低电平且时间超过一固定时间TD_OFF后***才会退出闪光灯模式,这样就保证了在一个PWM信号占空比为零时***还能正常工作在闪光灯模式;在PWM1占空比为零,PWM2占空比不为零,且PWM1低电平持续时间超过一固定时间TD_OFF后,第一计时及逻辑电路控制第一开关SW1完全关断第一闪光灯灯珠的驱动电流,实现调节第一闪光灯灯珠的驱动电流真正至零;在PWM2占空比为零,PWM1占空比不为零,且PWM1低电平持续时间超过TD_OFF后,第二计时及逻辑电路控制第二开关(SW2)完全关断第二闪光灯灯珠的驱动电流,实现调节第二闪光灯灯珠的驱动电流真正至零。
2.一种闪光灯调光驱动电流控制电路,其特征在于,所述控制电路包括:脉冲信号生成电路、工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路、第一开关、第二开关、第一短路检测电路、第二短路检测电路;
所述工作模式选择模块、第一电流调制模块、第二电流调制模块、第一计时及逻辑电路、第二计时及逻辑电路分别连接脉冲信号生成电路,工作模式选择模块连接第一电流调制模块、第二电流调制模块;第一电流调制模块连接第一短路检测电路,第二电流调制模块连接第二短路检测电路;
所述工作模式选择模块用以选择工作模式;
所述第一计时及逻辑电路用以检测第一脉冲信号PWM1并且根据检测结果控制第一开关(SW1);第二计时及逻辑电路用以检测第二脉冲信号PWM2并且根据检测结果控制第二开关(SW2);
所述第一短路检测电路连接第一闪光单元,用以判断第一闪光单元是否短路;第二短路检测电路连接第二闪光单元,用以判断第二闪光单元是否短路;第二闪光灯灯珠的色温与第一闪光灯灯珠的色温不同。
3.根据权利要求2所述的闪光灯调光驱动电流控制电路,其特征在于:
所述第一短路检测电路包括至少两个电流沉、第八P型沟道MOS管、第一判断电路;第一开关的第一端通过第八P型沟道MOS管连接第一判断电路,第二端通过至少两个电流沉连接第一判断电路;
所述第二短路检测电路包括至少两个电流沉、第九P型沟道MOS管、第二判断电路;第二开关的第一端通过第九P型沟道MOS管连接第二判断电路,第二端通过至少两个电流沉连接第二判断电路。
4.根据权利要求3所述的闪光灯调光驱动电流控制电路,其特征在于:
若干电流沉包括受PWM1占空比控制的第一电流沉I1、受PWM2占空比控制的第二电流沉I2,第一闪光单元的第一短路检测电流沉ISHORT1、第二闪光单元的第二短路检测电流沉ISHORT2,分别连接第八P型沟道MOS管及第一判断电路的第三电流沉、分别连接第九P型沟道MOS管及第二判断电路的第四电流沉;
第一开关(SW1)受第一计时及逻辑电路控制,且与第一电流沉I1、第一短路检测电流沉ISHORT1串行连接,第二开关(SW2)受第二计时及逻辑电路控制,且与电流沉I2、ISHORT2串行连接;
所述第一电流调制模块的输出连接第一电流沉I1,第一计时及逻辑电路连接第一开关SW1;第一开关SW1的一端连接第一电流沉I1、第一短路检测电流沉ISHORT1,另一端连接第八P型沟道MOS管;第八P型沟道MOS管连接第一判断电路;
第二电流调制模块的输出连接第二电流沉I2,第二计时及逻辑电路连接第二开关(SW2);第二开关(SW2)的一端连接第二电流沉I2、第二短路检测电流沉ISHORT2,另一端连接第九P型沟道MOS管;第九P型沟道MOS管连接第二判断电路。
5.根据权利要求2至4之一所述的闪光灯调光驱动电流控制电路,其特征在于:
所述控制电路还包括脉冲信号生成电路,用以产生相互独立的两个脉冲宽度调制信号,即第一脉冲信号PWM1、第二脉冲信号PWM2;
所述脉冲信号生成电路为便携式终端的中央处理器,其占空比由便携式终端使用者通过应用软件控制便携式终端的中央处理器产生。
6.根据权利要求2至4之一所述的闪光灯调光驱动电流控制电路,其特征在于:
所述工作模式选择模块包括:CLK时钟信号生成单元、若干组第一D触发器、若干第一或非门(413、414、415、416、417、420)、第一反相器(418)、第二反相器(419);第一或非门包括第一一或非门(413)、第一二或非门(414)、第一三或非门(415)、第一四或非门(416)、第一五或非门(417)、第一六或非门(420);若干组第一D触发器包括第一串第一D触发器、第二串第一D触发器、第三串第一D触发器、第四串第一D触发器;
所述CLK时钟信号生成单元用以生成CLK时钟信号;若干组第一D触发器的清零端低电平有效,用来连接构成分频器;第一一或非门(413)、第一二或非门(414)、第一三或非门(415)、第一四或非门(416)构成RS触发器;各个第一或非门分别连接一组串联的第一D触发器;
第一五或非门(417)的两输入端分别连接第一控制信号输入端口ENF、第二控制信号输入端口ENM,输出端连接第二串第一D触发器中的各个第一D触发器(404、405…、406)的清零端;第二串第一D触发器中的最后一个第一D触发器(406)的输出接第一一或非门(413)、第一二或非门(414)构成RS触发器的清零端,且此清零端高电平有效,当ENF或ENM任一为高电平,第一五或非门(417)的输出为低电平,第二串第一D触发器中的各个第一D触发器(404、405…、406)的输出被强制清零置于低电平,第一一或非门(413)、第一二或非门(414)构成的RS触发器不会被清零,从而实现了直到判断到第一控制信号输入端口ENF及第二控制信号输入端口ENM均为低电平超过设定时间才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式的功能;
第一反相器(418)输入连接ENM,输出连接第四串第一D触发器中的各个第一D触发器(410、411…、412)的清零端;第四串第一D触发器中的最后一个第一D触发器(412)的输出接第一三或非门(415)、第一四或非门(416)构成RS触发器的清零端,且此清零端高电平有效,当ENM为高电平,第一反相器418的输出为低电平,第四串第一D触发器中的各个第一D触发器(410、411…、412)的输出被强制清零置于低电平,第一三或非门(415)、第一四或非门(416)构成的RS触发器也就不会被清零,从而实现了直到判断到第二控制信号输入端口ENM为低电平超过设定时间才控制***退出手电筒模式进入关闭模式的功能;
第二反相器(419)的输入连接ENM,输出连接第一六或非门(420)的一输入,第一六或非门(420)的另一输入连接ENF,第一六或非门(420)的输出连接第三串第一D触发器中的各个第一D触发器(407、408…、409)的清零端;第三串第一D触发器中的最后一个第一D触发器(409)的输出接第一三或非门(415)、第一四或非门(416)构成RS触发器的置位端,且此置位端高电平有效,只有当ENF为低电平、ENM为高电平时第一六或非门(420)的输出为高电平,第三串第一D触发器中的各个第一D触发器(407、408…、409)输出才不会被强制清零置于低电平,从而实现了在第一控制信号输入端口ENF为低电平,第二控制信号输入端口ENM为高电平持续时间TD2大于等于设定时间TD_ON,则***进入手电筒模式的功能;
若第一控制信号输入端口ENF高电平持续时间TD1大于等于固定时间TD_ON,则不管第二控制信号输入端口ENM为何种状态,都会控制***进入闪光灯模式,然后直到判断到第一控制信号输入端口ENF及第二控制信号输入端口ENM均为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式;在第一控制信号输入端口ENF为低电平第二控制信号输入端口ENM为高电平持续时间TD2大于等于固定时间TD_ON,则***进入手电筒模式,直到判断到第二控制信号输入端口ENM为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出手电筒模式进入关闭模式。
7.根据权利要求2至4之一所述的闪光灯调光驱动电流控制电路,其特征在于:
两个电流调制模块均包括:第一运算放大器(OP1)、第二运算放大器(OP2)、第三运算放大器(OP3)、若干N沟道MOS管,若干P沟道MOS管,若干电阻以及若干外置电阻,第一电容、第二电容、第五电流沉、第六电流沉,第三反相器、第四反相器;
若干N沟道MOS管包括第一N沟道MOS管(M7)、第二N沟道MOS管(M8)、第三N沟道MOS管(M13)、第四N沟道MOS管(M14)、第五N沟道MOS管(M15)、第六N沟道MOS管(M16)、第七N沟道MOS管(M17)、第八N沟道MOS管(M18)、第九N沟道MOS管(M19);若干P沟道MOS管包括第一P沟道MOS管(M0)、第二P沟道MOS管(M1)、第三P沟道MOS管(M2)、第四P沟道MOS管(M3)、第五P沟道MOS管(M5)、第六P沟道MOS管(M6);
第一N沟道MOS管(M7)的G极连接运算放大器(OP1)的输出端,第一N沟道MOS管(M7)的D极连接第一P沟道MOS管(M0)的D极及G极、第二P沟道MOS管(M1)的G极;第一N沟道MOS管(M7)的S极连接运算放大器(OP1)的负极、第四N沟道MOS管(M14)的D极、第五N沟道MOS管(M15)的D极;
第一P沟道MOS管(M0)的S极、第二P沟道MOS管(M1)的S极、第三P沟道MOS管(M2)的S极、第四P沟道MOS管(M3)的S极、第五P沟道MOS管(M5)的S极、第六P沟道MOS管(M6)的S极连接电压(VIN);
第一P沟道MOS管(M0)的G极连接第二P沟道MOS管(M1)的G极、第一P沟道MOS管(M0)的D极;第二P沟道MOS管(M1)的D极通过电阻(R1)接地;第二P沟道MOS管(M1)的D极还连接第六N沟道MOS管(M16)的D极、第八N沟道MOS管(M18)的D极;
第三P沟道MOS管(M2)的G极连接第四P沟道MOS管(M3)的G极、第三P沟道MOS管(M2)的D极;第三P沟道MOS管(M2)的D极连接第二N沟道MOS管(M8)的D极,第四P沟道MOS管(M3)的D极连接第五电流沉;
第五P沟道MOS管(M5)的G极连接第六P沟道MOS管(M6)的G极、第五P沟道MOS管(M5)的D极;第五P沟道MOS管(M5)的D极连接第三N沟道MOS管(M13)的D极,第六P沟道MOS管(M6)的D极连接第六电流沉;
第四N沟道MOS管(M14)的G极连接工作模式选择模块的一个输出,第五N沟道MOS管(M15)的G极连接工作模式选择模块的另一个输出;第四N沟道MOS管(M14)的S极通过第一外置电阻接地,第五N沟道MOS管(M15)的S极通过第二外置电阻接地;
第一控制信号输入端口(ENF)连接第六N沟道MOS管(M16)的G极、第三反相器的第一端;第三反相器的第二端连接第七N沟道MOS管(M17)的G极;第六N沟道MOS管(M16)的S极连接第七N沟道MOS管(M17)的D极、第四电阻(R4)的第一端,第七N沟道MOS管(M17)的S极接地;第四电阻(R4)的第二端连接第一电容(C1)的第一端、第三运算放大器(OP3)的正极;第一电容(C1)的第二端接地;
第二控制信号输入端口ENM连接第八N沟道MOS管(M18)的G极、第四反相器的第一端;第四反相器的第二端连接第九N沟道MOS管(M19)的G极;第八N沟道MOS管(M18)的S极连接第九N沟道MOS管(M19)的D极、第五电阻(R5)的第一端,第九N沟道MOS管(M19)的S极接地;第五电阻(R5)的第二端连接第二电容(C2)的第一端、第二运算放大器(OP2)的正极;第二电容(C2)的第二端接地;
第二运算放大器(OP2)的输出端连接第二N沟道MOS管(M8)的G极;第二N沟道MOS管(M8)的S极、第二运算放大器(OP2)的负极通过第二电阻(R2)接地;
第三运算放大器(OP3)的输出端连接第三N沟道MOS管(M13)的G极;第三N沟道MOS管(M13)的S极、第三运算放大器OP3的负极通过第三电阻(R3)接地;
工作模式选择模块选定工作模式后,基准电压除以相应工作模式电流设置电阻得一基准电流,该基准电流被第二P沟道MOS管(M1)镜像流到电阻(R1)上得一基准电压,该基准电压经第一控制信号输入端口(ENF)、第二控制信号输入端口(ENM)输入PWM信号的调制分别得两个电压信号V_DIM1、V_DIM2,此两个电压信号分别除以第二电阻(R2)、第三电阻(R3)的阻值得两个电流,再经过镜像得第五电流沉、第六电流沉;第五电流沉、第六电流沉经过放大后去驱动闪光灯。
8.根据权利要求2至4之一所述的闪光灯调光驱动电流控制电路,其特征在于:
两个计时及逻辑电路均包括:第二CLK时钟信号生成单元、若干第二D触发器、两个第二或非门、第五反相器;第五反相器的一端分别连接各第二D触发器,另一端连接其中一个第二或非门;
第二CLK时钟信号生成单元用以生成CLK时钟信号,由芯片内振荡器提供;若干第二D触发器的清零端低电平有效,用来连接构成分频器;两个第二或非门构成RS触发器;
当PWM1为高电平时,第一计时及逻辑电路的输出OUT1为低电平,其控制第一开关SW1闭合;当PWM1为低电平持续时间大于等于一固定时间TD1后,第一计时及逻辑电路的输出OUT1为变为高电平,其控制第一开关(SW1)断开;当PWM2为高电平时,第二计时及逻辑电路的输出OUT2为低电平,其控制开关(SW2)闭合;当PWM2为低电平持续时间大于等于一固定时间TD2后,第一计时及逻辑电路的输出OUT2为变为高电平,其控制第二开关(SW2)断开;
选取第一闪光单元的灯珠为色温为暖色的温灯珠,第二闪光单元的灯珠为白光LED灯珠。
9.一种权利要求1至8之一所述的闪光灯调光驱动电流控制电路的控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤S1,工作模式选择模块接收输入信号PWM1及PWM2,若判断到PWM1高电平持续时间TD1大于等于固定时间TD_ON,则不管PWM2为何种状态,都会控制***进入闪光灯模式,然后直到判断到PWM1及PWM2均为低电平超过固定时间TD_OFF才控制***退出闪光灯模式进入关闭模式;
步骤S2,***进入闪光灯工作模式以后,若PWM1占空比为零PWM2占空比不为零,在PWM1为低电平时间超过TD_OFF之后,第一计时及逻辑电路控制断开第一开关(SW1),从而调节第一闪光灯的驱动电流完全至零,且***仍然正常工作在闪光灯模式;若PWM2占空比为零PWM1占空比不为零,在PWM2为低电平时间超过TD_OFF之后,第二计时及逻辑电路控制断开第二开关(SW2),从而调节第二闪光灯的驱动电流完全至零,且***仍然正常工作在闪光灯模式。
10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于:
当第一脉冲信号PWM1的占空比为100%时,通过调节第一电流调制模块、第二电流调制模块中电流设置电阻把I1电流设为1000mA,通过一固定电压比上一电阻的方式把ISHORT1电流设计为1mA;
当第二脉冲信号PWM2的占空比为100%时,I2电流为1000mA,ISHORT2电流为1mA;第一闪光灯灯珠、第二闪光灯灯珠驱动电流的通用计算公式为:
I=D·1000+ISHORTmA
其中,D为PWM信号的占空比,I为LED闪光灯的驱动电流;
该第一脉冲信号PWM1、第二脉冲信号PWM2是两个其占空比可以根据闪光灯色温需要进行任意调节的脉冲宽度调制信号;
当需要色温6000K的偏冷色闪光灯灯光时,第一脉冲信号PWM1的占空比设置为0%,第二脉冲信号PWM2的占空比设置为90%;
当需要色温2400K的偏暖色闪光灯灯光时,第一脉冲信号PWM1的占空比设置为90%,第二脉冲信号PWM2的占空比设置为0%。
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Denomination of invention: Flash dimming driving current control circuit and control method Effective date of registration: 20231227 Granted publication date: 20180302 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Co.,Ltd. Waigaoqiao Bonded Zone Branch Pledgor: RDA MICROELECTRONICS (SHANGHAI) CO.,LTD. Registration number: Y2023310000937 |
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