TWI284494B - Photoflash capacitor charger and method thereof - Google Patents

Description

1284494 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種閃光燈電 充電臨界電壓來對閃光燈電容充雷=f疋一種使用可調再 【先前技術】 电谷充電的方法。 利用閃光燈的照相機一船句 的閃光燈電容充電的充 =對附加在照相機中 量在…: 池來提供某種程i的；：：=5:;^;5('一個電 transf _…來作為充電線路的一部‘::ρ 伏特電逐，閃光燈電容再提供=== 電路。'電路-部分功能是提供:二二 '，，=閃光垃（燈泡）使用到大約40 00伏特。 二^ °當閃光燈被觸發時，閃光=電容、經 產生非常大的電流。該 電容Λ美國專利6,5 1 8,733號中揭露的閃光燈 電合充電線路的方塊圖。一個電源傳送電路12〇作為從輸 入源170轉換電源到閃光燈電容144(最好接上負）'之 電源傳送電路120包括一個適應工作期間的線路 ⑽-time circuit)130、一個適應不工作期間的線路Ρ (adapted OFF-time circuit)135、變壓器 122、開關電晶 0842-a40212twf(n2);vietorcho.ptd 第6頁 1284494 五、發明說明（2) 一 4 閂（Latch)126以及輸出二極體142。電源傳送電 路120是經由輸出二極體142與閃光燈電容144連接在一 =。輪出二極體1 42的正極連接到變壓器1 22輸出端的第2 、’=f 其陰極連接到閃光燈電容1 4 4。輸入源1 7 0連接到變 壓态1 22 一次側的輸入端。變壓器1 22的一次側輸出端連接 到開關電晶體1 24的集極。開關電晶體丨42的射極連接到適 應工作期間的線路1 3 〇。 一次側以及二次側之繞組電極方向最好是安排讓相對 ，的、組極性相反。如第1圖所示的極性標示11 2及11 *說 月—-人側以及二次側繞組的極性是相反的。這種相反的極 性安排對於要應用一種返馳線路拓撲（flyback circuit topology)時是很有用的。 適應工作期間的線路1 3 0包括一個第一開關電阻丨3 1 其連接於開關電晶體丨24的射極並構成工作期間的交點， 134工作期間線路1 3 G還包括一個工作期間比較器丨3 2。 ^作期間比較器132和工作期間交點134及工作期^參考電 &VREF1 1 3 3連接以接收電壓訊號。 適應不工作期間的線路丨35包括一個第二開關電阻 1 二”用7二連接到變壓器122的第二繞組以及不工作期間比 =口137的正向（n〇n —inverting)端。不工作期間比較器 137同時也接收一個不工作期間參考電壓信號―心聊i 38二 不工作期間的參考電壓—Vrem 138之所以表示為負值為 跟經過第二開關電阻136的反向電壓作比較。 …、 適應工作期間線路1 3 〇以及適應不工作期間線路丨3 5分

1284494 五、發明說明（3) 個重給;T2t6使用的信號。舉例來説，閃126可以是 八和工你*置（Set/reset)閂。特別是當閂126的重置部 和不工作/間線路1 3〇連接以接受其輸出，並且設定部分 閂126同時η線路工連接以接受其輸出的情況下。如果 # # '广到设定和重置信號，重置信號的輸入將取 mv閃126根據工作期間、線路130以及不工作期間線 A極9 pfl的仏輸出提供一個閃鎖輸出給開關電晶體1 24的 1 作24。來產生直流電轉直流電所需要的交換㈣tchi⑻動 眸^ 一 Γ閃光燈的再充電動作在閃光發出後立即完成 1二Ϊ充電動作會在閃光燈電容144的電壓因為電 谷漏電〜哀減而低於參考電壓心肥138 閃光燈電容在足夠的充電量到下一次的使用。當、曰二持 太被需要時，例如在一個艷陽天的戶外，對耗電的考^合 比對閃光燈隨時充電來的重要。根據這種情況，參考= VREF2 138需要被設為比較低的值來降低再充電的頻 反的在閃光燈比較常用的狀況下，例如夜晚時，參

Vref2 1 3 8需要被設為比較高的值來防止充電不足。 習見如上所述之線路，除了變壓器以及閃光 外之線路及元件會存在單一的一顆積體電路（Ic)中。夂 電壓VREF1 133及VREFZ 138在積體電路製作時就已經決 所以再充電的時間規劃沒有彈性。這對功率消二旦 是不利的。 可里上 mm 0842-a40212twf(n2);victorcho.ptd 第8頁 1284494 五、發明說明（4) 一 【發明内容】 有鑑於此，本發明提供一種方法及元件使用一個可調 . 的再充電臨界電壓對閃光燈電容作充電的方法。

、本發明提供一個方法對閃光燈電容的充電作控制。該 f法包含：偵測一個表示在閃光燈電容上的電壓；利用測 得該電壓低於一個第一參考電壓之狀態發出並閂住一個再 充電訊號；利用測得該電壓高出一個第二參考電壓之狀態 取消並閂住再充電訊號；在再充電信號發出時對閃光燈電 A 容充電；提供一個腳位以連接決定第一參考電壓的電阻元 件。 本發明近一步提供一個與一個微處理器連接的閃光燈 電容充電裝置。該閃光燈電容充電裝置包括··一個變壓 器，其在當一個再充電信號產生時，接收一個一次侧輸入 電壓並產生一個二次側輸出電壓在閃光燈電容上；一個再 充電控制裝置，偵測一個表示在閃光燈電容上的電壓；利 用測得電壓低於一個第一參考電壓之狀態發出並閂住再充 電訊號；利用測得電壓高出一個第二參考電壓之狀態取消 並閃住再充電訊號；其中第一參考電壓的值是由前述微處 理器所決定。 本發明還提供一個積體電路作為閃光燈電容的充電電鲁 流限制之用。該積體電路包含：第一、第二、第三以及第 四腳位，分別接到一個地（g r oun d )電壓、一個_次側輸入 電壓、一個從閃光燈電容偵測到的電壓以及一個電阻元 件；一個第一比較線路包含：一個第一比較器，其正輸入

1284494 五、發明說明（5) 及負輸入分別接到第四及第三腳位，以及一個電阻接在第 二及第四腳位之間；一個第二比較線路包含··一個分壓器 接到第一及第二腳位之間，以及一個第二比較器其正輸入 及負輸入分別接到第三腳位以及分壓器的輸出；一個閃包 含第一及第二反向器’其中第一反向器的輸入及輪出分別 接到第二反相器的輸出及輸入端，以及一個第三反向器其 輸入端接到第二反向器的輸出端且其輸出端產生再充電信 號’一個第一開關接到第一反相器的輸入端及第一腳位之 間以及一個第二開關接到第二反相器的輸入端及第一腳位 之間。 【實施方式】 第2 A圖是根據本發明其中一種實現方法產生的閃光燈 電容充電裝置電路方塊圖。該閃光燈電容充電裝置在照相 機中與一個微處理器（圖例未顯示）連結產生作用，其包 含：一個電容C1、一個電壓增高變壓器21、一個積體電路 22、一個超快（uitra —fast)二極體D1、一個閃光燈電容 2 3、一個分壓器2 4以及一個可變電阻2 5。電壓增高變壓器 21用一次側繞組的一端接收從輸入源2 〇來的一次側輸入電 壓’ 一次侧繞組的另一端接到積體電路22的SWITch腳位； 因此只有在積體電路22把SWITCH這個腳位接到地端的時候 會產生一個輸入電流來觸發一個給閃光燈電容2 3的充電電 流。SWITCH這個腳位只有在積體電路22 —個内部作用信號 L-set (第2A圖中未表示，稍後將會描述）發出時會接到地 端0

0842-a40212twf(n2);victorcho.ptd 第10頁 1284494 發明說明 積體電路22包含最少6個腳位：VIN、GND、VFB、 VHYST 'SWITCH以及DONE，分別接到：從輸入源2〇來的一 次側輸入電壓、一個地電壓、從分壓電路24來的輸出電壓 以偵測在閃光燈電容上的電壓、電阻元件25、電壓升高變 壓器2 1的一次側繞組以及一個狀態訊號輸出給微處理器使 ^。積體電路（再充電控制器）2 2從分壓器2 4接收到輸出電 壓VFB ’在當電壓VFB比一個參考電壓VHYST低的時候發出 並閃住一個内部再充電信號L —se t並在電壓vj?B比參考電壓 VHYST局的時候取消並問住信號L — Set。並且只有在再充電 信號發出及電流限制信號取消時發出前述啟動信號”。參 考電壓V-limit是由一個可用從微處理器來的信號ADJ調整 組值的電阻元件25所決定。積體電路22的細節如下參考第 2 B圖描述。 如第2B圖所示，積體電路22包括一個第一比較線路包 含：一個第一比較器2 21，以及一個電阻R1 ; —個第二比 較線路包含：一個第二比較器2 2 2以及一個分壓器2 2 3 ; — 個閂2 2 4 ;以及一個電流開關2 2 5。 比較器2 2 2包含一個正輸入端及一個負輸入端，分別 接到腳位VHYST以及VFB。電阻R1連接在VIN及VHYST中間。 分壓器223包含兩個電阻R2及R3串聯接在VIN及GND腳位 間。比較器2 2 2包含一個輸入端及一個輸出端，分別接到 腳位VFB及分壓器2 23的輸出。 栓2 24包含反向器2241〜2244，開關2245及2246以及 電阻R4。反向器22 41的輸入及輸出端分別接到反向器2 242

〇842-a40212twf(n2);victorcho.ptd 第11頁 1284494 五、發明說明（7) 的輸出及輸入端。反向器2243的輸入接到反向器2242的輸 =並且輸出端輸出再充電信號L —set。反向器2244的輸入 端接到反向器2241的輸出並且其輸出端輸出狀態信號 DONE。電阻R4接到反向器2241的輸出和腳位G〇之間。開 關2245接到反向器2241的輸入端及腳位GND之間。開關 2 246接到反向裔22 42的輸入端及腳位Μβ之間。電流開關 225被再充電信號l —set控制並連接到腳位SWITCH跟⑽^之 間。電流開關22 5在信號L-set發出時關閉並在其取消時打 開。 ”曰如眾所知，個別的反向器22 41〜2244可以包含：一個 ，曰曰體Ml，其集極當作輸出且射極接到腳位GN])、一個電 流源CS接到電晶體Ml的集極、以及一個電阻R5，其一端當 作輸入且其另一端接到電晶體Ml的基極。任何一個開關 2245及2246可以是個電晶體μ。積體電路22的動作將在以 下參照第3圖做說明。 , 在第3圖中，請注意電壓VFB從一個最低準位（接近〇) 往上升到VBG，在期間a到B之間。這在一個閃光製造出來 後立即發生。閃光燈電容2 3在期間C時是被充飽電的。然 後在期β間D時，電壓VFB因為電容漏電流而下降。當在期間 E \電壓VFB降到比電壓VHYST低時，閃光燈電容23會被在 充電而VFB在期間E中開始升高。因為積體電路22的腳位 v^YjT跟外部的電阻元件25連接，閃光燈及照相機的系統 "史计者很輕易的就可以將參考電壓VHYST調適到一個想要 的值。甚至於外接電阻2 5可以是一個可變電阻，其電阻值 第12頁 0842-a40212twf(n2)；vict〇rch〇 1284494 、發明說明（8) 9透過從照相機的微處理器來的一根信號ADJ所調整， νΗγςτΑ^τ圖所不。因此’當閃光燈不太被需要時’參考電壓

VtlYbl 可以 士你 rax* 宙使用者手動或微處理器自動的設定到較低的 低再充電的頻率，而顯著的降低功率消耗。 弟四圖是一個本發明所涵蓋閃光燈電容充電方法的流 在步驟S40中，一個閃光燈電容經由離子化的閃 泡放電產生閃光。 在步驟S41中，偵測出一個在閃光燈電容上的電壓。 ”在步驟S42中，由於測得電壓低於一個第一參考電 壓，發出一個第一輪出信號。為反應第一輸出電壓的發 出，在充電信號被發出且開始充電閃光燈電容，而 壓因而升高。 电 •在步驟S43中，當測得電壓高於第一參考電壓，第一 輸出信號被取消。因為再充電信號被發出且已被閃住，電 容繼續充電且測得電壓持續上升。 f步驟S44中’一個第二輸出信號因為測得電壓高於 一個第二參考電壓而發出。為反應第二輸出電壓的發出， 再充電h號被取消來終止對閃光燈電容的充電。 外一在步驟S45中’測得電壓因為電容漏電流開始降低。 第^輪出信號在測得電壓落到低於第二參考電壓時取消； 此時因為再充電信號已經發出而且被閂住，所以測得電壓 繼續下降。 在步驟S46中，第一輸出信號再一次被發出，因為測

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得電壓再一次低於第一參考電壓。 的發出，再充電信號也再一次發出 充電。 由於反應第一輸出信號 ’所以再充電電容開始 在步驟以7中，一個腳位被提供來接到一個 件。第-參考電厂堅是可調並且由所接的電阻元件所決定。 =了之，本發明提供一種方法及元件使用—個 ::充電臨界電壓對閃光燈電容作充電的方法。該充電再 二iiiLT界電壓。如㈠，閃光燈及照】ϊ 者可以㈣地將想要的充電臨界電壓 手纖處理器自動對電流限制值作設定。 m任何熟習此技•者’在不脫離本發明之精神和範 圍内，當可作些許之更動蛊刊丛^ ^ ^ ^ 當視後附之中請專利範圍所界定者^本發明之保護範圍

1284494 . 圖式簡單說明 ' 一 【圖示簡單說明】 本發明透過後附詳細說明的圖示將會比較容易全盤了 解，，僅為圖解之用而非將本發明限制於圖示範圍。 第1圖表不一個美國專利6, 518, 733號中揭露的閃光燈 電容充電線路方塊圖； 第2 A及2 B圖係為一個本發明所涵蓋的閃光燈電容充電 裝置的線路方塊圖； 第3圖係為使用於第2B圖的電容充電裝置的訊號序時 圖； 第4圖係為一種本發明所涵蓋的閃光燈電容充電方法 的流程圖。 【主要元件符號說明】 11 2、11 4繞組極性標示 1 2 0電源傳送電路 1 2 1電壓增高變壓器 124 電晶體 126 閂 13 0 適應工作期間的線路 131 第一開關電阻 13 2 工作期間比較器 1 3 3 工作期間參考電壓 134 工作期間交點 13 5 適應不工作期間的線路 136 第二開關電阻

1284494 圖式簡單說明 137 不工作期間比較器 138 不工作期間參考電壓 142 開關電晶體 1 4 4 閃光燈電容 2 0 輸入源 C1 電容 D1 超快二極體 21 電源增高變壓器 22 積體電路 2 3 閃光燈電容 24 分壓線路 25 可變電阻元件 VIN 、 VFB 、 LIMIT 、 ADJ 、SWITCH 、VHYST 、 DONE 信 號名稱 GND 地電壓 221 、22 2比較器 22 3 分壓器 224 閂 22 5 開關 2241〜2244 反向器 22 45、2 246 開關 Ml、M2 電晶體 R1〜R5 電阻 L-set、0UT1、0UT2 信號名稱

0842-a40212twf(n2);victorcho.ptd 第16頁 1284494 圖式簡單說明 VBG 參考電壓值

IHI 第17頁 0842-a40212twf(n2);victorcho.ptd

Claims (1)

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1 · 一種對閃光燈電容的充電作控制的方法，該方法包 偵測一個來自於閃光燈電容的電壓； 當該測得電壓低於一個第一參考電壓之時發出並 一個再充電訊號； _當該測得電壓高出一個第二參考電壓之時取消並閂住 月1J述再充電訊號； 在該再充電信號發出時對閃光燈電容充電；以及 提供一個腳位以連接決定前述第一參考電壓的電阻元 2·如申請專利範圍第1項所述閃光燈電容的充電作控 制的方法，進一步包含下列步驟： 士分別在當該測得電壓低於及高於前述第一參考電壓之 蚪發出及取消一個第一輸出訊號； 分別在當該測得電壓高於及低於前述第二參考燁 時發取消一個第二輸出訊號； 土之 1、當前述第一輸出信號發出之時發出再充電信號，直 别述第二!^ 竺出時為止；以及 % jL f- … ---------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------- ------- ' .....- ·...... 虽該第二輸出信號發出之時取消再充電信號，直到寸 第一輸出電壓發出時為止。 Μ 3 · 一種閃光燈電容的充電裝置，與一個微處理器— 使用，該裝置包含： t 個變壓器’當一個再充電信號產生時接收一個一 3 側輸入電壓來產生一個二次側輸出電壓在閃光燈電容^ 1 - ，

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以及 電控制 測得電 電訊號 消並閂 一參考 專利範 充電控 比較器 時發出 比較器 時發出 其在當 出時為 之時， 的電壓 閂住前 考電壓 其 4. 1固再充 ，當該 述再充 之時取 中該第 如申請 置，其中的再 一個第一 一參考電壓之 一個第二 二參考電壓之 一個閂， 一輸出信號發 輸出信號發出 再充電信號。 裝置，发a 、谓測一個來自於閃光燈電容 歷低於 . ，而、:個第一參考電壓之時發出並 > ^且當該測得電壓高出一個第二參 2再充電訊號； 電麼的借θ 值疋由前述微處理器所決定。 第3項所述閃光燈電容的充電裝 制裝置包含： 刀別當測得電壓低於及高於前述第 及取消一個第一輸出訊號； 刀別¥測得電壓高於及低於前述第 及取消一個第二輸出訊號；以及 该第一輸出信號發出之時，直到該第 止發出再充電信號，並且在當該第二 直到該第一輸出信號發出時為止取消 5.如申請專利範圍第4項所述閃光燈電容的充電裝 置’.其_中的第二.比„較器包含： .· '— —. -.....—一..，、·..... - .................................„... ... 一個分壓器，由一個第一電阻及一個第二電阻串接而 成’並接收前述一次測輸入電壓並由其分壓產生前述第一 參考電壓；以及 一個比較器其正輸入端接收第一參考電壓且其負輸入 端接收前述測得電壓，並由輸出端輪出該第一輸出信號； 其中，第一電阻及第二電阻其中之一是可以調整的。

0842-a40212twfl(n2);victorcho.ptc 第19頁 1284494 丄 _案號 六、申請專利範圍 6·如申請 中的第二比較 個分壓 接收前 壓；以 個比較 收前述 年月曰 修正 專利範圍第4項的閃光燈電容充電裝置，其 成，並 參考電 入端接 號。 7· 置’其 輪入及 器包含 器由一 述一次 及 器其正 測得電 個第一電阻及一個第二電阻串接而 測輸入電壓並由其分壓產生前述第二 輸入端接收該第二參考電壓且其負輸 壓，並由輸出端輸出前述第二輪出信 如申請專利範圍第4項所述閃光燈電容的充電装 中的閃包含： 個第一以及一 輪出端 個第三 且輪出端輸出 壓之間 切斷； .…一....................一…. 壓之間 切斷。 分別接 反向器 前述再 個第一開關， 別在前 ’並分 以及 個第二 ’並分 開關， 別在前 8 ·如申請專利範 置，其中的第一、第 一個電晶體，其 一個電流源接到該電 個第二反向器’其中該第一反向器的 到該第一^反向裔的輪出及輸入端； ’其輸入接到該第二反向器的輪出並 充電信號； 其接到該第一反向器的輸入端及地電 述第一輸出#说發出及取消時接通及 其接到該第二—反_向器的輸入端及地電 述第二輸出信號發出及取消時接通及 圍第7項所述閃光燈電容的充電裝 二以及第三反向器個別包含·· 集極當作輸出且其射極接到地電壓； 晶體的集極；以及

第20頁 1284494 修正 六 曰 -tl^i^35853 申請專利範圍 一個電阻，其一火 的基極。 /、 ^當作輪入且其另一端接到該電晶體 9 ·如申请專利範園 置，1中沾势 祀圏第7項所述閃光燈電容的充電裝 10.如申社專 j 一開關個別為一個電晶體。 置，進—步勺句入一利乾園第3項所述閃光燈電容的充電裝 壓器由一ί i3二個分壓器與問光燈電容並聯相接’該分 閃光燈電二電阻串接而成，並將來“ 1 1 ， W電壓差分壓產生前述測得電壓。 包含：.111對閃光燈電容作再充電控制的積體電路，其 壓、f桐二ΐ二、第三以及第四腳位，分別接到一個地雷 壓以及 -人側輸入電壓、一個從閃光燈電容偵測到的t 邕以及一個電阻元件； 冤 一個第一比較線路包含·· 一個第一比較器，其正輸入及負輸入分別接 四及第三腳位；以及 *5 j弟 一個電阻接在第二及第四腳位之間； 二個第二比較線路包含： --------------一-......一一一 V-* '’ ™ ....—, — — " 〆.〜 一個分壓器接到第一及第二腳位之間；以及 個第一比較器其正輸入及負輸入分別接到第二 腳位以及前述分壓器的輸出； — 一個閂包含： 一個第一及一個第二反向器，其中該第一反向器 的輸入及輸出端分別接到該第二反相器的輸出及輪入端；

0842 - a402121wf 1 (n2); v i c t o r cho. p t c 1284494 二--------93135853_年 月一日__修正 申請專利範圍 一個第三反向器，其輸入端接到該第二反向器的 别Φ端且其輸出端產生再充電信號； 一個第一開關接到該第一反相器的輪入端及第一 Μ位之間；以及 腳位之間Γ個第二開關接到該第二反相器的輪入端及第一 電抑^如申請專利範圍第11項所述對閃光燈電容作再充 別包含： 第一以及第三反向器個 個電晶體，其集極當作輸出 -個接到電晶體的集極的電f ^射極接到地電壓； -個電阻，其-端當作以及 的基極。 /、另一端接到該電晶體 13·如申請專利範圍第U項 電控制的積體電路，其中，誃、述對閃光燈電容作再充 個電晶體。 Μ 一以及第二開關個別為一 14·如申請專利範圍第u項 電控制的積體電路，其進—牛A a對閃光燈電容作再充 ---~一.- -.--—-——丄———歹包含· 個由前述第三反向器輪出 一個第五腳位連接到電壓器的i — 一…............................................一—1 — 次側；以及 腳位之間 t該再充電信號所控制的 電流源，其接在 0842-a40212twfl(n2);victorcho.ptc 第22頁