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AN2507: 产品描述This application note explains the design of a FLASH LED driver using the STCF03 device; 文件大小410KB，共31页; 制造商ST(意法半导体); 官网地址http://www.st.com/

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AN2507概述

This application note explains the design of a FLASH LED driver using the STCF03 device

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AN2507

Application note

High-Power Camera Flash LED Driver with I

C™

Introduction

This application note explains the design of a FLASH LED driver using the STCF03 device,

which is a Buck-Boost current mode converter with an I

C interface. The schematic,

functional description, recommendations for PCB Layout and external components

selection are also discussed in this application note. This device is designed for driving a

single LED with a forward voltage range from 2.7 to 5 V. A detailed functional description

can be found below.

Package and demo board top view

Version B - Version C

Version A

April 2007

Rev 1

1/31

www.st.com

Contents

AN2507

Contents

Schematic description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.1

Application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Selection of external components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

Input and output capacitor selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Inductor selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

LED selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

NTC AND R

resistor selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

PCB design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.1

3.2

PCB design rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

PCB layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.2.1

3.2.2

3.2.3

A four-layer PCB with application area 45.1 mm

for BGA package,

version B 10

A two-layer PCB with application area 72.4 mm

for QFN package . . . 13

A four-layer PCB with application area 45.1 mm

for BGA package,

version C 14

Internal registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.1

Accessing the internal registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Operation modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

SHUTDOWN mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

SHUTDOWN mode with the NTC-feature activated . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

READY mode and NTC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

TORCH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

FLASH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

The STATUS register and the ATN pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

6.1

The STATUS register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2/31

Reading and writing to the STCF03 registers through the I

C bus . . 22

List of tables

AN2507

List of tables

Table 1.

Table 2.

Table 3.

Table 4.

Table 5.

Table 6.

Table 7.

Table 8.

Table 9.

Table 10.

Table 11.

Table 12.

Table 13.

Table 14.

Table 15.

Table 16.

Table 17.

Table 18.

Table 19.

Table 20.

Table 21.

Table 22.

Table 23.

Table 24.

Table 25.

Table 26.

Table 27.

Table 28.

Table 29.

Table 30.

Table 31.

Recommended components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Accessibility of internal registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

COMMAND register data to enter SHUTDOWN mode (version B) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

COMMAND register data to enter SHUTDOWN mode (version A and C) . . . . . . . . . . . . . 17

COMMAND register data to enter SHUTDOWN mode with NTC activated (version A and C)

COMMAND register data to enter READY mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

COMMAND register data to enter READY mode with NTC ON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

COMMAND register data to enter TORCH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

COMMAND register data to enter FLASH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

STATUS register bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Effect of the STATUS register bits on the operation of the device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

TORCH mode and FLASH mode dimming registers settings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

COMMAND register data to enter FLASH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

DIMMING register data for the FLASH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

C data packet for activating the FLASH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

COMMAND register data for the TORCH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

DIMMING register data for the TORCH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

C data packet to activate TORCH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

C data packet for terminating the TORCH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

COMMAND register data for the AUX_LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

C data packet for activating the READY mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

C data packet for activating the AUX_LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

COMMAND register data for FLASH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

DIMMING register data for the FLASH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

C data packet for activating the FLASH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

C data packet to restart the FLASH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

C data packet for restart of the FLASH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

C data packet to restart the FLASH mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4/31

AN2507

List of figures

Figure 1.

Figure 2.

Figure 3.

Figure 4.

Figure 5.

Figure 6.

Figure 7.

Figure 8.

Figure 9.

Figure 10.

Figure 11.

Figure 12.

Figure 13.

Figure 14.

Figure 15.

Figure 16.

Figure 17.

Figure 18.

Figure 19.

Figure 20.

Figure 21.

Figure 22.

A typical application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

NTC connection for versions with internal voltage reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Top layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Middle layer 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Middle layer 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Bottom layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Top overlay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Top layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Bottom layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Top overlay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Top layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Middle layer 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Middle layer 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Bottom layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Top overlay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Splitting the FLASH pulse into several shorter pulses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Writing to a single register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Writing to multiple registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Reading from a single register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Reading from multiple registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Multiple flashes handled by the TRIG pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

C bus packets timing for a FLASH lasting longer than FTIM max . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

5/31

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