LIGHTING 4 - GENNAIO/FEBBRAIO 2014
IX
LED FLASH
b)l’ingresso del supercondensatore ai LED è integrato
con quello proveniente dalla batteria.
L’architettura con doppio convertitore DC-DC offre tali
vantaggi combinando gli ingressi del supercondensato-
re e della batteria (Fig. 3). La combinazione di ingressi
a due tensioni diverse e variabili in una singola uscita
- una soluzione molto complessa - è implementata in
un nuovo circuito integrato per il pilotaggio dei LED
di ams, l’AS3630.
Il concetto di un circuito con doppio convertitore in-
tegrato non è di per sé nuovo: i convertitori multifase
DC-DC sono già presenti sul mercato, ma i due ingressi
sono alla stessa tensione.
Nell’applicazione per i flash a LED, l’ingresso dalla
batteria potrebbe essere a una tensione diversa rispetto
a quello proveniente dal supercondensatore. Inoltre,
entrambe le tensioni di ingresso sono variabili: quella
della batteria in base al suo stato di carica e quella dal
supercondensatore, come già menzionato, lungo il suo
ciclo di scarica.
Nell’AS3630, un convertitore opera da V
BAT
a V
LED
e
l’altro da V
SUPERCAP
a V
LED
. Dato che le tensioni di in-
gresso sono differenti e variabili, la difficoltà consiste
nel garantire che i due cicli di controllo separati dei
convertitori non interferiscano l’uno con l’altro; en-
trambi devono essere indirizzati a un solo condensatore
di uscita. Come si può garantire che il dispositivo pre-
senti un’uscita stabile e controllata in tali circostanze?
La risposta sviluppata da ams è la semplificazione dei
requisiti di controllo.
Il primo convertitore, da V
BAT
a V
LED
, opera control-
lando il limite di corrente, ed è configurato per l’ali-
mentazione con un limite di corrente programmabile
che può arrivare fino al limite di corrente della batte-
ria; come già menzionato, in un telefono cellulare è in
genere 3A. Un ciclo di controllo aggiuntivo può essere
quindi applicato all’ingresso dal supercondensatore,
per garantire che l’ingresso congiunto ai LED sia a un
livello superiore rispetto alla loro tensione diretta.
Prove sperimentali indicano che ottenere una corrente
fino a 8A è possibile utilizzando l’AS3630 con un su-
percondensatore e una normale batteria di un telefono
cellulare. Un altro vantaggio del sistema di alimenta-
zione integrato abilitato dall’AS3630 è che può alimen-
tare due LED del flash configurati in serie, mentre gli
alimentatori convenzionali per i LED del flash posso-
no supportare solo una configurazione in parallelo. In
una configurazione in parallelo, la discrepanza tra le
tensioni dirette è pericolosa, poiché causa un’eccessiva
generazione di calore nel circuito di pilotaggio. Come
risultato, i produttori o i loro fornitori di LED devono
dedicare risorse produttive per abbinare perfettamente
le coppie di LED. La configurazione in serie supportata
dall’AS3630 elimina la necessità di abbinare i LED, per-
mettendo di risparmiare tempo e risorse nel processo
di produzione.
Modalità torcia istantanea
Il collegamento diretto della batteria ai LED offre an-
che un’altra caratteristica utile, non presente dei cir-
cuiti di alimentazione dei LED convenzionali. Come
descritto in precedenza, nei progetti convenzionali l’a-
limentazione dei LED è gestita solo dal supercondensa-
tore. Il supercondensatore necessita di essere caricato
dalla batteria immediatamente prima della fase di sca-
ricamento.
Il processo di ricarica dura 2-3 secondi. Per le opera-
zioni di acquisizione delle immagini, questo ritardo è
generalmente accettabile.
Tuttavia, in modalità torcia, l’utente potrebbe preferi-
re un’attivazione istantanea della luce. L’AS3630 sod-
disfa anche questa necessità, consentendo ai LED del
flash di essere alimentati solo dalla batteria in modalità
torcia (Fig. 4).
In questa moda-
lità, il supercon-
densatore non
alimenta i LED,
così l’utente non
deve attendere
la ricarica prima
dell’avvio della
torcia.
Il design del
nuovo circuito
in attesa di brevetto realizzato da ams presenta, per la
prima volta in un unico chip, la combinazione a doppio
convertitore DC-DC che raccoglie tensioni in ingresso
differenti per alimentare un flash a LED.
Questo innovativo circuito di alimentazione consente
di combinare gli ingressi da un supercondensatore e da
una batteria, al fine di mantenere una tensione mini-
ma di ingresso superiore alla tensione diretta dei LED
alimentati. Grazie a questa tecnologia gli smartphone
possono migliorare notevolmente le prestazioni del
loro flash a LED, pur mantenendo un design caratteriz-
zato da uno spessore ridotto. Poiché il circuito sfrutta
appieno la capacità di accumulo del supercondensato-
re, il progettista può inserire nelle specifiche il più pic-
colo supercondensatore possibile, ottenendo così un
importante vantaggio nei dispositivi che richiedono un
design sottile ed elegante.
La luce del flash è
una caratteristica
essenziale di
fotocamere e
videocamere digitali
