SP6685是一種恒定電流充電泵，主要用于驅動數碼相機和攝像手機中的半導體閃光燈，也可用于攝像機斷讀高亮度照明燈。該充電泵可以設定二種不同的恒定電流值，分別驅動照相機閃光燈和攝像機照明燈。SP6685可以自動轉換升壓和降壓工作狀態，確保半導體照明燈（LED）的工作電流與正向電壓無關。該電路所需的電流采用基準電壓很低（50mV），可以選用阻泵值很小的表面貼裝電阻器。在閃光狀態下該充電泵最大輸出電流可達700mA，也可通過PWM方式調整輸出電流，以滿足攝像機斷續照明的要求。該充電泵的最高工作頻率為2.4MHz。在關斷狀態下，該電路的電流只有1μA。此外，該電路還具有非常完善的保護功能，如輸出過電壓保護、輸出電流保護和過熱保護等。

1 引腳功能

SP6685采用可節省空間的10引腳DFN封裝。其引腳排列如圖1所示。各引腳的功能如下所述：

1腳VIN：充電泵輸入電壓腳。該腳應上接大于1μF的去耦陶瓷電容器，為了提高去耦效果，實際布線時，該電容器應當盡量靠近VIN腳。

2，3腳C1，C2：外接浮置電容器的二個接入腳，使用時應外接1μF陶瓷電容器。且電容器應當盡量靠近C1、C2。

4腳FLASH：觸發閃光和斷續照明狀態轉換的邏輯輸入端。在斷續照明狀態下，反饋腳（FB）電壓穩定在內部50mV基準電壓。在閃光狀態下，改變RSET腳到地之間的電流設定電阻器RSET，可以改變反饋腳（FB）的基準電壓。在斷續照明工作狀態下，可以根據半導體燈所需的電流選擇外接電流采樣電阻器RSENSE的阻值。應當注意，在閃光狀態下，為了防止器件過熱，閃光持續時間應當限制在200ms以內。

5腳FN：關斷控制輸入腳。在正常工作狀態下，EN腳應接到VIN腳，在關斷狀態下，EN腳應當接地。

6腳RSET：閃光燈電流設定腳。該腳與地之間接一只電阻器來設定閃光燈電流。在閃光狀態下（FLASH腳接高電平）。該電阻器可根據下式設定反饋電壓VFB，從而調整恒定電流值：

VFB=（1.26V/RSET）11.2kΩ

7腳FB：電流控制回路反饋輸入腳。該腳應直接接電流采樣電阻器。

8腳SGND：內部控制電路接地腳，控制電流由該腳返回電源。

9腳PGND：功率接地腳。浮置電容器的電流由此腳返回電流。

10腳VOUT：充電泵輸出腳。為了減少輸出紋波，該腳應外接1μF以上的電容器，該電容器的容量越大，輸出電壓的紋波越小。

2 主要技術參數

SP6685的主要技術參數如下：

工作電壓為2.7V～4.3V；

最大輸出脈沖電流（閃光）為1A

最大輸出連續電流為0.4A；

FB腳基準電壓（閃光）為150mV；

FB腳基準電壓（繼續照明）為50mV；

FB腳電流為0.5μF;

關斷電流為1μA；

EN、FLASH腳邏輯低電平為0.4V；

EN、FLASH腳邏輯高電平為1.3V；

EN、FLASH腳電流為5μA；

過熱關斷溫度為145℃；

輸出電壓開通時間為250μs；

存貯溫度為-65℃～+150℃；

工作溫度為-40℃～+85℃。

圖2

3 應用電路

3．1 結構原理

SP6685充電泵由單個鋰離子電池供電，輸入電壓變化范圍為2.7V～4.2V，輸出電流可驅動數碼相機中的功率半導體燈（白色LED）。該電路由RSET單元、FB比較器、SET主控制器、充電泵、時鐘、超溫比較器、輸出開關等部分組成，其內部結構框圖如圖2所示。SP6685有二種工作狀態：脈沖電流閃光和斷續電流照明。在閃光狀態下，SP6685輸出電流脈沖的寬度約為200～300ms，因而可產生強度非常大的閃光，以適用數碼相機。在繼續照明狀態下，SP6685輸出的連續電流幅值比閃光狀態下小，但輸出電流續時間可達幾秒鐘，比較適用于數碼攝像機。

SP6685輸出電流有二種控制狀態，1X狀態和2X狀態。EN腳接入邏輯高電平后，SP6685開始工作，然后經過200μs建立基準電壓。此后SP6685進入軟啟動狀態，這樣可減小啟動時產生的浪涌電流。軟啟動過程結束后，SP6685進入1X電流控制狀態，該狀態與線性調整器類似，通過連續監控反饋腳FB的電壓可控制輸出電流。在1X控制狀態下，如果SP6685自動檢測到輸出跌落狀態，即FB腳電壓低于穩定點電壓的時間大于內部時鐘的32位周期，SP6685將自動轉換到2X控制狀態。只要不出現以下4種條件中的任一條件，SP6685就一直維持在2X控制狀態，這四種條件為：使能腳EN被觸發；FLASH腳由高電平變為低電平；VIN切斷后又接入；出現超溫故障。2X電流控制狀態是充電泵狀態，輸出電壓可以升到輸入電壓的2倍，但是輸出電壓不會超過SP6685的最高電壓，在電路內部，該電壓被限制在4.3V。在2X電流控制狀態下，也如1X狀態下那樣，通過檢測反饋腳（FB）的電壓，可以穩定輸出電流。

在斷續照明狀態下（FLASH腳接地），FLASH腳設定為邏輯低電平，同時，SP6685的FB腳電壓穩定在50mV，即

VFB=50mV(斷續照明狀態)

在閃光狀態下（FLASH接VIN），反饋腳（FB）電壓由接在RSET腳和SGND腳之間的電阻器RSET設定，其值為

VFB=（1.26V/RSET）11.2kΩ

式中1.26V為內部基準電壓，11.2kΩ電阻器用于設定RSET電流的內部電阻。在閃光狀態下，VFB應在150mV～30mV之間，RSET的阻值應在100kΩ～500kΩ之間。在閃光或斷續發光狀態下，SP6685的輸出電流均可由下式計算：

IOUT=VFB/RSENSE

3．2 應用電路及外接元件選擇

SP6685的典型應用電路如圖3所示。由圖可見，SP6685需要外接3只電容器：輸入濾波電容器、輸出濾波電容器、浮置電容器。輸出濾波電容器和浮置電容器的容量應為1μF，輸入濾波電容器的容量應當為2.2μF或4.7μF。增加輸入電容器的容量，可以減小輸入電壓的紋波。滿足對電池電壓紋波要求較高的數碼相機和攝像手機的要求。為了減小等效串聯電阻ESR，所有電容器均應選用陶瓷電容器。減小ESR可以改善輸出和輸入電容器的旁路作用，同時通過減小輸出電阻，還可以改善輸出電壓驅動能力。為了改善旁路作用，輸入和輸出電容器應當盡量靠近VIN腳和VOUT腳。浮置電容器應當盡量靠近C1腳和C2腳。

在斷續照明狀態下，電流采樣電阻RSENSE由所需輸出電流決定：

RSENSE=VFB/IOUT（斷續照明狀態）

式中，VFB=50mV，RSENSE選定后，利用下式可以計算閃光狀態下的反饋電壓VFB：

VFB=IOUTRSENSE

式中IOUT為閃光狀態下的輸出電流。在閃光狀態下，利用下式可以計算出RSET的阻值：

RSET=（1.26V/VFB）11.2kΩ(閃光狀態)

例如：在斷續照明和閃光狀態下，要求輸出電流分別為200mA和600mA時，按以上各式可以算出：RSENSE=0.25Ω,VFB=150mV(閃光狀態)，RSET=88.7kΩ。這樣，在閃光狀態下，反饋電阻所需的功率為：

PFLASH=VFBIOUT=90mW

常用的0603表貼電阻器的額定功率為1/10W（連續功率）和1/5W（脈沖功率），因此，完全可以滿足該設計的要求。