SGM37895：獨立雙路無電感 LED 閃光驅(qū)動器的卓越之選

在如今的電子設(shè)備中，拍照功能已經(jīng)成為了不可或缺的一部分。為了滿足高質(zhì)量拍照對閃光燈的需求，SGMICRO 推出了 SGM37895 獨立雙路、無電感具有手電筒模式的 LED 閃光驅(qū)動器。今天，我們就來深入了解一下這款產(chǎn)品。

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一、產(chǎn)品概述

SGM37895 是一款雙路 LED 閃光燈驅(qū)動器，內(nèi)部集成了兩個由 I2C 設(shè)置的電流源，可設(shè)置的閃光燈驅(qū)動電流為 750mA/1000mA，默認(rèn)值為 750mA。它采用線性閃光驅(qū)動結(jié)構(gòu)，無需電感，輸出允許 LED 負(fù)極接地，這使得它能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊的 PCB 布局，同時具有極低的 EMI 和良好的散熱特性。

在閃光期間，SGM37895 可通過 I2C 指令降低任一通道驅(qū)動電流，共有四個級別：100%/80%/64%/51%。為了防止 LED 閃光燈過熱，當(dāng)閃光燈驅(qū)動電流連續(xù)輸出超過 575ms 后，閃光燈超時保護(hù)計時器會強(qiáng)制關(guān)閉輸出。此外，當(dāng)閃光期間溫度超過 168℃或電源電壓低于設(shè)定的閾值電壓（通過 I2C 設(shè)置，默認(rèn)值 3.4V），芯片會自動按比例（100%/66%/33%/0%）降低閃光燈驅(qū)動電流。

在手電筒模式下，其電流為閃光燈驅(qū)動電流的 10%。當(dāng)設(shè)置為 100%額定電流時，具有緩慢開啟功能，而設(shè)置為 80%/64%/51%時則正常啟動。SGM37895 的 16 進(jìn)制 I2C 地址為 0xA7（讀）/0xA6（寫），采用 TDFN - 3×3 - 10L 以及 UTQFN - 2.6×1.8 - 10AL 綠色封裝，工作溫度范圍為 -40℃至 +85℃。為增強(qiáng)散熱性能，建議盡可能增加 VIN、LED1 與 LED2 引腳覆銅的面積。

二、產(chǎn)品特性亮點

（一）輸入電源范圍靈活

輸入電源電壓范圍為 2.7V 至 5.5V，能夠適應(yīng)多種不同的電源環(huán)境，為設(shè)計帶來了更大的靈活性。

（二）模式電流比例精準(zhǔn)

閃光燈模式與手電筒模式驅(qū)動電流之比為 10:1，精確的電流設(shè)置確保了在不同模式下都能提供合適的亮度。

（三）電流控制多樣

可精確設(shè)置閃光燈額定電流為 750mA/1000mA，還能用 I2C 降低額定電流（100%/80%/64%/51%），滿足不同場景下的亮度需求。

（四）保護(hù)功能完善

1. 精確的閃光超時保護(hù)時間為 575ms（典型值），有效保護(hù)閃光燈。
2. 通過 I2C 設(shè)置低電池電壓檢測的閾值（3.0V ~ 3.7V），在電源電壓過低或過熱的條件下自動降低閃光燈驅(qū)動電流（100%/66%/33%/0%），同時具備碰撞躲避監(jiān)測功能。
3. 閃光期間狀態(tài)監(jiān)視功能，讓用戶隨時了解設(shè)備狀態(tài)。

（五）接口與封裝優(yōu)勢

采用 I2C 接口，方便與其他設(shè)備進(jìn)行通信和控制。綠色 TDFN - 3×3 - 10L 與 UTQFN - 2.6×1.8 - 10AL 封裝，符合環(huán)保要求。

三、引腳說明與典型應(yīng)用

（一）引腳定義

SGM37895 不同封裝的引腳定義各有特點，例如 TDFN - 3×3 - 10L 和 UTQFN - 2.6×1.8 - 10AL 封裝，每個引腳都有其特定的功能。像 ON 引腳是閃光燈模式使能端口，高電平有效；LED1 和 LED2 分別是 LED 驅(qū)動通道 1 和 2 的輸出端口等。在設(shè)計時，我們一定要嚴(yán)格按照引腳定義進(jìn)行連接，避免出現(xiàn)錯誤。

（二）典型應(yīng)用電路

其典型應(yīng)用電路相對簡潔，通過合理連接電源、LED 負(fù)載以及控制信號等，就能實現(xiàn)閃光燈和手電筒功能。在實際應(yīng)用中，我們可以參考這個電路進(jìn)行設(shè)計，但也要根據(jù)具體的需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

四、電氣參數(shù)與特性曲線

（一）電氣參數(shù)

在不同的測試條件下，如 (V{IN } = 3.6 ~V)，測試環(huán)境溫度 (T{A} = +25^{circ} C)，SGM37895 有一系列詳細(xì)的電氣參數(shù)。包括輸入電壓范圍、待機(jī)電流、額定驅(qū)動電流、閃光電流、手電筒電流等。這些參數(shù)為我們在設(shè)計電路時提供了重要的參考依據(jù)，我們需要根據(jù)實際的應(yīng)用場景來選擇合適的參數(shù)設(shè)置。

（二）特性曲線

特性曲線直觀地展示了 SGM37895 在不同條件下的性能表現(xiàn)，如 Flash Driving Current Input Ripple Rejection、Output Response into Burst Evading、Flash Current and Torch Current vs. Temperature 等曲線。通過分析這些曲線，我們可以更好地了解設(shè)備在不同輸入電壓、溫度等條件下的工作情況，從而優(yōu)化設(shè)計。

五、功能描述與工作模式

（一）工作模式

SGM37895 有閃光燈模式、手電筒模式和待機(jī)模式。當(dāng) ON 無效，或 SDA/SCL 其中之一恒為邏輯低，或 I2C 未選定芯片時，芯片進(jìn)入待機(jī)模式。

（二）閃光燈模式

經(jīng)過 I2C 配置后，通過 ON 引腳（高電平有效）開啟/關(guān)閉。具有高精度的閃光燈超時保護(hù)計時器 575ms（典型值），可通過 I2C 設(shè)置每個通道初始額定輸出電流值為 750mA/1000mA，閃光期間還能獨立調(diào)整電流衰減比例。

（三）手電筒模式

初始額定輸出電流值為閃光燈模式額定輸出電流值的 1/10，可通過正確配置控制寄存器后發(fā)送 TORCHON 指令實現(xiàn)開啟或關(guān)閉。

（四）保護(hù)功能

1. 過熱保護(hù)：工作期間若溫度超過 168℃，主動降低額定輸出電流值，分為 4 個級別，降低后仍處于恒流輸出狀態(tài)。
2. 電源電壓實時監(jiān)測：監(jiān)測電源電壓 VIN，小于設(shè)定的低壓閾值（ILTH）后，主動降低額定輸出電流值，避免系統(tǒng)短暫關(guān)機(jī)。
3. 碰撞躲避：系統(tǒng)電源電壓突然降至閾值電壓以下時，立即關(guān)閉輸出，直到電源電壓高于 ILTH 后恢復(fù)輸出。
4. 額定輸出電流監(jiān)測：監(jiān)測輸出電流是否達(dá)到額定值，誤差為 -5%，出現(xiàn)偏離時狀態(tài)寄存器記錄事件。
5. 欠壓鎖定：上電過程中禁用通訊和控制接口，直到 (V_{IN }) 電壓超過 2.2V（典型值）并維持 70ms（典型值）。
6. 短路保護(hù)：輸出發(fā)生短路時，將輸出電流限制在 150mA（典型值），狀態(tài)寄存器記錄事件。

六、I2C 接口與寄存器映射

（一）I2C 接口

SGM37895 可接收 1MHz 的 I2C 信號，內(nèi)置控制寄存器和狀態(tài)寄存器。其 16 進(jìn)制 I2C 地址為 0xA7（讀）/0xA6（寫），通過 I2C 可控制或讀取相關(guān)寄存器。

（二）寄存器映射

控制寄存器和狀態(tài)寄存器有不同的功能和配置方式?？刂萍拇嫫鞲鶕?jù)不同的 D[1:0] 配置不同的命令，分為 Fraction1 和 Fraction0 兩組；狀態(tài)寄存器記錄上一次或本次閃光期間的故障。

七、應(yīng)用信息與設(shè)計建議

（一）輸入濾波電容

為平抑電流突變時導(dǎo)致的電源電壓波動，建議在輸入端 VIN 加入 10μF 的濾波電容。

（二）輸出線長

建議 LED 負(fù)載與輸出引腳的間距越短越好，以降低寄生阻抗引起的分壓。

（三）PCB 版圖設(shè)計

PCB 版圖設(shè)計時預(yù)留輸入濾波電容位置，降低連線寄生阻抗，縮短負(fù)載與輸出引腳的連線，增加芯片底部引腳（VIN、LED1 和 LED2）接觸的金屬線寬度，以增強(qiáng)散熱特性。

八、應(yīng)用范例

文檔中給出了單芯片雙通道驅(qū)動各自驅(qū)動一顆 LED 閃光燈的 I2C 配置控制寄存器的范例，包括閃光燈輸出和軟件控制手電筒輸出的具體步驟。這些范例為我們在實際應(yīng)用中如何使用 SGM37895 提供了很好的參考。

SGM37895 以其豐富的功能、完善的保護(hù)機(jī)制和靈活的配置方式，成為了支持照相功能的便攜設(shè)備如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)和平板電腦等的理想選擇。在實際設(shè)計中，我們需要根據(jù)具體的需求和應(yīng)用場景，合理利用其各項特性，以實現(xiàn)最佳的性能表現(xiàn)。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎一起討論交流。