发 帖  
原厂入驻New

A8439是一款具有可调输入电流限制和自动刷新功能的闪光灯电容充电器控制IC

2020-9-27 17:52:54  192 A8439
分享
3
特征
-使用1个锂或2个碱性/镍氢/镍镉电池供电
-可调输出电压
-自动刷新
->75%效率
-八电平数字可编程电流限制
-充电完成指示
-带触发器的集成igbt驱动器
-无需一次侧肖特基二极管
-薄型包装(0.75 mm标称高度)
应用
-数码相机闪光灯
-胶片相机闪光灯
-手机闪光灯
-紧急闪光灯
说明
A8439是一款高度集成的集成电路,为数码相机和胶片相机的闪光灯电容器充电。集成MOSFET开关以反激拓扑驱动变压器。它还具有一个集成的IGBT驱动器,有利于闪存放电功能和节省板空间。
充电引脚启动A8439并开始对输出电容器充电。当达到指定的输出电压时,A8439停止充电,直到再次切换充电引脚。将充电针拉低可停止充电。当达到指定的输出电压时,''D'''O''N''E''管脚是一个开漏指示器。
峰值电流限值可调整至270毫安至1.4款A、 通过计时充电针。这允许用户操作即使在低电池电压下也能闪光。
A8439可与两个碱性/NiMH/NiCAD或一个连接到变压器一次侧的单芯锂电池一起使用。将车辆识别号针脚连接到3.0条到5.5条V电源,可以是系统导轨或锂电池(如果使用)。
A8439的配置非常低调(0.75分mm)10端子3×3 mm MLP/TDFN封装,非常适合空间受限的应用。它是无铅,100%哑光锡引线框架电镀。

功能框图

性能特点
使用图8所示的应用电路进行的测试,如果ISWLIM设置为1.4A(充电引脚上的单上升沿),除非另有说明。

除非另有说明,否则在ISWLIM设置为1.4A(充电引脚上的单上升沿)的情况下,使用图8所示的应用电路进行测试。

使用图8所示的应用电路进行的测试,如果ISWLIM设置为1.4A(充电引脚上的单上升沿),除非另有说明。

功能描述
概述
A8439是一款具有可调输入电流限制和自动刷新功能的闪光灯电容充电器控制IC。它还集成了一个IGBT驱动器,用于闪光灯管的闪光灯操作,与分立的闪光灯操作解决方案相比,大大节省了电路板空间。控制逻辑如功能框图所示。
A8439的充电操作由充电引脚上的低到高信号启动。初级峰值电流由来自充电管脚的输入时钟信号设置。当充电循环开始时,变压器一次侧电流i一次侧以由电池电压VBATT和一次侧电感的综合影响确定的速率线性上升,
LPrimary。当IPrimary达到电流极限ISWLIM时,内部MOSFET立即关闭,使能量从二次绕组被推入闪光灯电容COUT。二次侧电流随电荷的增加呈线性下降。再充电循环再次开始,在变压器磁通重置后,或在预定时间段后,tOFF(Max)(18μs),以先发生者为准。
当内部MOSFET开关关闭时,输出电压VOUT由连接在输出二极管的阳极D1和接地之间的电阻串R1到R3感测。这个电阻串形成一个分压器,反馈到FB引脚。电阻器的尺寸必须根据FB引脚处1.205 V的典型值达到所需的输出电压水平。一旦VOUT达到所需值,充电过程即终止。当内部电压感应电路检测到输出电压下降10%时,A8439自动开始新的充电循环。切换充电管脚也可以启动刷新操作。
自动刷新
A8439在输出端连接反馈电阻网络时具有自动刷新功能。当输出电压降到电阻网络的设定停止电压的≈90%时,自动折射开始。操作如图3所示。
输入限流
通过对充电管脚进行计时,可以将峰值电流限制调整到八个不同的水平,从270毫安到1.4安。内部数字电路将输入的时钟信号解码到计数器计数器设置充电时间。这种灵活的方案允许用户根据不同的电池输入电压操作闪光电路。通过在低电池电压下设置较低的电流限制,可以有效延长电池寿命。
图4显示了ILIM时钟定时方案协议。ILIM设置总时间tiLIM(SU)表示解码器电路接收ILIM输入并设置ISWLIM所需的时间,典型持续时间为60μs。

图5显示了主限流电路的定时定义。在设置周期结束时,tILIM(SU),一次电流开始上升到设置的ISWIM。只要充电引脚高,ISWLIM设置就保持有效。要重置ILIM计数器,请在按新设置计时之前将充电引脚拉低。
在第一次启动或ILIM计数器复位后,可以通过向充电引脚发送脉冲串来设置每个新的电流限制。第一个上升沿启动ILIM计数器,最多8个上升沿将被计数以设置ISWLIM级别。充电针将保持在高位。用户最多有32μs的时钟输入脉冲。图6的四个面板显示了脉冲流和产生的电流水平的示例。

图7显示了最后一个充电周期,当充电管脚是SW节点的电压时。充电完成前,只要电压低于强制低电压。1.2 V,下次充电循环时再次打开开关。然而,当闪光灯电容充电器电路启动时,A8439实现了自适应关闭时间tOFF控制。在低输出电压时,开关断开后可能会触发超时以限制,传感电路跟踪反激最大开关断开时间至20μs。

变压器设计
匝数比。最小变压器匝数比N,(Secondary:Primary)应根据以下条件选择公式:

式中:VOUT(V)是所需的输出电压电平,VD_Drop(V)是输出二极管的正向电压降,VBATT(V)是变压器电池电源,以及
40(V)是内部MOSFET开关的额定电压,表示最大允许反射电压输出到开关管脚。
例如,如果VBATT为3.5 V,VD_压降为1.7 V(这可能是两个高压二极管串联时的情况),并且期望的VOUT为320 V,则匝数比应至少为8.9。
在最坏的情况下,当VBATT最高,VD_下降和VOUT在其最大公差极限时,N将更高。以VBATT=5.5v,VD_Drop=2v,VOUT=320v×102%=326.4v为最坏情况,N可确定为9.5。
在实践中,一定要选择一个高于计算值的匝数比,以给出一定的安全裕度。在最坏的情况下,建议最小匝数比为N=10。
初级电感。A8439的最小关闭时间tOFF(min)为300 ns,以确保正确的开关节点电压感应。在选择初级电感LPrimary(μH)时,使用以下公式作为宽松的指导:

理想情况下,充电时间不受变压器初级电感的影响。然而,在实践中,建议一次电感选择在10μH到20μH之间。当一次电感小于10μH时,与变压器反激相关的寄生元件导致效率降低和充电时间延长。当LPrimary大于20μH时,变压器的额定功率必须大幅度提高,以处理所需的功率密度,串联电阻通常较高。一个优化设计,以实现一个小规模的解决方案将有一个12至14μH的一次,最小的漏感和二次电容,并尽量减少一次和二次串联电阻。请参阅表格有关详细信息,请参阅推荐组件。
漏感和二次电容。变压器的原设计应使漏感最小化,以确保开关节点处的关断电压尖峰不超过40V限制。然而,对于这种应用,可实现的最小漏感通常会受到寄生电容增加的影响。此外,变压器次级电容应最小化。任何二次电容在反射到一次电容时都会乘以N2,从而在开关打开时导致高初始电流摆动,并降低效率。

调整输出电压
A8439在关闭期间感应输出电压。这使得分压器网络R1到R3(见图8)连接在高压输出二极管D1的阳极上,从而在充电完成时消除由于反馈网络引起的功率损失。通过选择合适的分压电阻值,可以调整输出电压。使用以下公式计算Rx(Ω)的值:

R1和R2一起需要有至少300 V的击穿电压。典型的1206表面贴装电阻器有150 V的击穿电压额定值。建议R1和R2具有类似的值,以确保它们之间的电压应力均匀。建议值为:R1=R2=4.99 MΩ(1206)R3=39 kΩ(0603),这两者一起产生303 V的停止电压。
对R1、R2和R3使用更高的电阻额定值并不能显著提高效率,因为反馈网络的功率损耗主要发生在关机时间,而且关机时间只是每个充电周期的一小部分。
输出二极管选择
选择整流二极管D1,寄生电容小(反向恢复时间短),同时满足反向电压和正向电流要求。
二极管的峰值反向电压VD_peak发生在推荐部件表内部MOSFET开关闭合,一次侧电流开始上升。可计算为:

整流二极管的峰值电流ID_peak计算如下:

输入电容器选择
建议输入电容器C2使用X5R或X7R介质的陶瓷电容器。它的额定值应至少为4.7μF/6.3v,以断开变压器一次侧的电池输入VBATT。当使用单独的偏压时,对于A8439车辆识别号电源,将至少0.1μF/6.3 V旁路电容器连接到车辆识别号引脚。
布局指南
闪光灯电容充电机电路良好布局的关键是尽量减少电源开关回路(变压器一次侧)和整流器回路(二次侧)上的寄生。使用短而厚的线路连接到变压器一次和开关管脚。
输出电压传感电路元件必须远离开关节点,如SW pin。重要的是,“D”“O”“N”“E”信号跟踪和其他信号跟踪应远离变压器和其他开关跟踪,以尽量减少噪声拾取。此外,必须严格遵守高压隔离规则,避免电路板击穿故障。


此处描述的产品是根据一项或多项美国专利或正在申请的美国专利制造的。
Allegro microSystems,Inc.保留随时根据详细的技术规范制定产品性能、可靠性或可制造性改进所需的条款的权利。在下订单之前,提醒用户确认所依赖的信息是最新的。



王栋春 2020-9-27 20:47:30
围观一下   
回复

举报

评论

高级模式
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容图片侵权或者其他问题,请联系本站作侵删。 侵权投诉
发经验
关闭

站长推荐 上一条 /7 下一条

快速回复 返回顶部 返回列表