LED-Treiber für das Blitzlicht im Mobiltelefon

Anbieter zum Thema

Heitec AG

RECOM Power GmbH

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Texas Instruments Deutschland GmbH

Wie sich Kurzschlüsse in der LED-Treiberschaltung feststellen lassen

Eine Möglichkeit ist, es wird ein Strom von wenigen Milliampere in Durchlassrichtung eingespeist. Die LED leuchtet nicht auf und wird daher vom Anwender nicht wahrgenommen. Allerdings wird der Bereich unterhalb der Leuchtschwelle von den LED-Herstellern meist nicht getestet und spezifiziert. Hier liegen hohe Schwankungen vor – nicht nur zwischen verschiedenen LED-Typen, sondern auch innerhalb eines LED-Typs. Grund sind fertigungsbedingte Streuungen. Die Folge ist, dass entweder ein LED-Kurzschluss nicht erkannt oder im umgekehrten Fall fälschlicherweise gemeldet wird.

Hier greift ein anderes Prinzip: Kommt es zu einem Kurzschluss, während die LEDs in Betrieb sind, so begrenzen die Stromsenken LED1, LED2 und LED3 den maximalen Ausgangsstrom, wie es für den Filmleuchten oder den Blitzlichtmodus programmiert ist. Dabei wird der Eingangswiderstand so weit angehoben, dass eine übermäßige Stromaufnahme jenseits der Regulären verhindert wird. Gleichzeitig wird dieser Zustand überwacht und der LED-Kurzschluss über die I²C-Schnittstelle an den Tester oder an die Kameraeinheit gemeldet. Auf ähnliche Weise werden auch Stromkreisunterbrechungen festgestellt.

Wie sich eine Übertemperatur erkennen lässt

Ein Mobiltelefon-Design, das aus Kundensicht attraktiv ist, wird nicht immer den Maßstäben gerecht, die an ein optimales thermisches Design angelegt werden. Hochleistungs-LEDs für Blitzlicht-Anwendungen haben eine begrenzte Impulsfestigkeit. Wenn das Telefon hohen Temperaturen ausgesetzt wird oder/und die LED noch von einem früheren Blitz warm ist, reicht die Wärmekapazität möglicherweise nicht aus, um die Verlustleistung der LED aufzunehmen. Das Resultat ist eine irreversible Beeinträchtigung der Lichtausbeute bei Temperaturen über 85 °C, eine Verkürzung der Lebensdauer oder sogar ein Totalausfall.

Um ein Design zu entwickeln, das sowohl in Bezug auf thermische und funktionale Aspekte als auch hinsichtlich der Ästhetik überzeugt, bietet der TPS61310 die Möglichkeit zum Messen der LED-Temperatur(en) mit NTC-Widerständen. Wird eine kritische Temperatur überschritten, kann das Ein /Aus-Verhältnis der LEDs per Software reduziert werden. So haben die LEDs Gelegenheit, sich zwischen den Blitzen abzukühlen. Nicht zuletzt schützt dieses Ausstattungsmerkmal auch davor, sich die Finger zu verbrennen.

Der LED-Filmbeleuchtungs- und Blitztreiber TPS61310

Überwacht wird auch die Chiptemperatur des TPS61310. Über die herkömmliche temperaturbedingte Abschaltung hinaus gibt der Baustein eine Frühwarnung an die Kameraeinheit aus, um ein unerwartetes Ansprechen der temperaturbedingte Abschaltung zu verhindern und dem IC die Möglichkeit zum Abkühlen zu geben.

Der TPS61310 kann eine Konfiguration aus einer, zwei oder drei LEDs mit bis zu 1,5 A ansteuern. Besondere Ausstattungsmerkmale wie die Akkuspannungs-Überwachung, Funktionen für einen sicheren Betrieb oder eine zuverlässige LED-Kurzschlusserkennung. machen den Baustein zu einer einfach integrierbaren Lösung für LEDs, die als Blitz oder zur Filmbeleuchtung eingesetzt werden sollen. Der Baustein ist per I²C-Interface mit bis zu 3.4 MBit/s programmier- und steuerbar und bietet maximale Flexibilität für plattformübergreifende Designs. Optional können Logikeingänge für die latenzfreie Auslösung verwendet werden. Das 2 mm x 2 mm große CSP-Gehäuse (Chip-Scale Package) trägt ebenso zum geringen Platzaufwand der Lösung bei wie die Tatsache, dass weder der Strom noch die Einschaltdauer des Blitzes mit externen Bauelementen programmiert werden muss.

* Andreas Schäfer hat einen Abschluss in Electronics and Information Technologies der RWTH Aachen und ist seit August 2008 Systems Engineer bei TI.

(ID:33895760)