CCD数码相机电源应用解决方案

　　随着新型数码相机尺寸越来越小，相关电源设计也必须更精简、且效率应更高。本文主要介绍了CCD数码相机结构及对电源要求，给出了根据电池种类（一般为碱性电池或锂电池）、电池节数及相机尺寸来决定最佳电源解决方案实现电路和方法。
　　1、CCD数码相机架构及电源要求
　　CCD数码相机一般由以下几部分组成：
　　（1）镜头模块（含CCD传感器、镜头和马达）。CCD传感器一般需要 15V和-7V～-8V电源，最大电流约20mA；马达一般需要3.3V或5V电源。
　　（2）模拟前端电路（AFE），包括CDS、AGC及A/D转换器，它们所需电源一般为3.3V。
　　（3）ASIC芯片，包括时钟发生器、JPEG、DSP、LCD驱动器、CPU及外界音频、USB、存储器（SD卡、CF卡等）以有视频电路接口等。其中输出端口需3.3V电压，CPU核需要1.8V或2.5V电源。
　　（4）其它电路，包括装载ROM、SDRAM、键盘扫描、电源管理及RTC等，一般也需要3.3V电源。
　　（5）TFT LCD面板，一般需要 15V和-10V～-32V驱动电源，有时还需要另一路Vcom电源和白色LED背光电源。
　　（6）闪光灯电源，一般用反激电路将电池电压升至300V，再由DC-AC转换器和大容量电容得到4kV交流电。
　　2、典型应用方案
　　Maxim公司针对不同数码相机推出了多种电源芯片和电路，下面给出两个典型应用方案。
　　2.1 基于MAX1800～MAX1802电源方案
　　Maxim专为数码相机或摄像机设计第一代电源电路是MAX1800。该芯片内置高效、升压型DC-DC转换器、三组辅助升压转换器以及一路用于驱动外部P沟道MOSFET以构成线性稳压器增益电路。主DC-DC转换器可接受 0.7～5.5V输入电压，能提供2.7～5.5V可调输出，其输出电流可达1.5A。它内置同步整流电路，且工作频率可调节（最高至1MHz），轻载时会进入脉冲调频模式，从而可为设计人员提供最佳效率、尺寸及成本组合。它三组辅助升压转换器及增益电路可用于CCD、LCD、背光和ASIC核电源。此外MAX1800还可提供振荡器及参考输出，可用于驱动从控制器MAX1801。MAX1801是一款低成本控制器，可设计成升压、升降压（SEPIC）或反激拓扑电路，并可提供一路额外电源。此外，MAX1800还提供了一些辅助功能，其所有DC-DC转换器均带有过流保护，关断模式下耗电仅1μA。三组辅助升压转换器及增益电路都具有软启动电路，并可有效抑制浪涌电流，所有电路在主升压转换器只有激活后才能进入有效工作状态，每组转换器有独立开关控制端。图1所示为MAX1800配合MAX1801构成典型应用电路。
　　MAX1802与MAX1800功能类似，但其主DC-DC转换器为降压型控制器，其输入/输出电压范围分别为2.5V～11V和2.7V～5.5V，占空比可达100%；另外，MAX1800增益电路被改为DC-DC转换器后，最大占空比为94%，最大输入电流为500mA，输出电压可调至1.25V。
　　2.2 基于MAX1565数码相机电源电路
　　MAX1565芯片具有5路输出，是一种高效率IC，适用于2至3节碱性电池、NiMH电池或单节锂电池应用。MAX1565内含内步整流主升压DC-DC转换器、降压DC-DC转换器以及三组辅助PWM控制器，其中主升压型DC-DC输入为0.7～5.5V，输出电压为固定3.3V或2.7～5.5V可调。其内置同步整流可获得95%效率，且在轻载时可进入脉冲跳频模式，以提高轻载效率。
　　降压型DC-DC转换器可提供95%以上转换效率，输出电压可低压1.25V。有时甚至会更低。软启动电路可有效抑制电池浪涌电流，降压转换器在主升压转换器启动1024个振荡周期后才会激活。如果由升压转换器输出提供输入，则可构成效率达90%升/降压型控制器，如果直接由电池输入，则应保证200mV以上压差。
　　该器件三组辅助PWM控制器为固定频率电压模式，其输出功率由外部MOSFET决定，但需在主升压转换器输出稳定后才能正常工作。利用图2电路可为数码相机提供电池，并可为马达、LCD、CCD以及白色LED背光供电。此外，MAX1565还有过流保护功能，它每组转换器皆有独立开关控制，并可与MAX1801配合产生额外一路电源。
　　2.3 MAX1584/MAX1585
　　该产品是Maxim公司专为溥型CCD数码相机设计电源芯片，其应用与MAX1565相似，但三组辅助PWM控制器结构有所不同:MAX1584三组辅助PWM控制器中有二组为升压结构，中用来产生5V及LCD、CCD偏压，这部分同MAX1565相似。另一组为降压电路。MAX1585三组辅助PWM控制器中有一组为升压结构，一组为降压结构，另一组为反相器，可用来产生CCD/LCD负偏压而不需变压器，因此，适用于薄型CCD数码相机。