包括高壓負(fù)載的電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種包含高壓負(fù)載的電子設(shè)備，包括直流電源、間接連接到該直流電源并且由該直流電源提供的電力驅(qū)動的集成電路、以及連接到該集成電路并由該集成電路控制的負(fù)載。該電子設(shè)備還包括：倍壓器；該倍壓器連接到直流電源及集成電路，并且適于將直流電源的原始電壓進行升壓得到第一電壓以驅(qū)動集成電路；高壓轉(zhuǎn)換器；該高壓轉(zhuǎn)換器連接到直流電源及所述負(fù)載，并且適于將直流電源的原始電壓進行升壓以得到第二電壓驅(qū)動所述負(fù)載；而倍壓器和高壓轉(zhuǎn)換器彼此之間獨立運作。本實用新型在減少電池的數(shù)量的同時提供足夠驅(qū)動集成電路的電壓，不單能夠使得本實用新型中的外接閃光燈體積小型化，更重要的是減輕了閃光燈整體的重量，使得攝影師在攜帶閃光燈外出工作時能夠更加輕松舒適。
【專利說明】包括高壓負(fù)載的電子設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種內(nèi)部包括高壓負(fù)載的電子設(shè)備，特別是一種通過高壓充電來提供大強度光照的可攜式電子設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]閃光燈是一種在攝影領(lǐng)域受到廣泛使用的輔助器具，其因為能夠提供大強度的光線來照亮被拍攝的物體而經(jīng)常與照相機本身一起搭配使用。常見的閃光燈類型包括由固定電源供電的固定式閃光燈、相機內(nèi)置的閃光燈以及外接于于相機的移動閃光燈等等。其中，無論是相機內(nèi)置還是外接于相機的閃光燈，都需要依賴于移動的電源，例如相機本身的鋰電池或者閃光燈內(nèi)置的干電池等。因此閃光燈往往在內(nèi)部配置了升壓電路以將低壓的電池電壓提升為瞬時的高壓以供閃光燈使用。
[0003]在現(xiàn)代的閃光燈中，除了閃光管這一基本發(fā)光部件之外，往往還配備了微控制器或者其它集成電路。這樣的控制電路能夠使得閃光燈能夠進行較復(fù)雜的操作，例如根據(jù)相機本身通過傳輸導(dǎo)線發(fā)出的控制指令提供照明等。然而，在內(nèi)置普通干電池的閃光燈中，這樣的微控制器或者其它控制電路本身也需要一定幅度的直流電壓以工作。而由于單節(jié)電池提供的電壓有限，需要多節(jié)電池串聯(lián)來提供集成電路所需要的驅(qū)動電壓。這樣的配置不僅使得閃光燈的尺寸需要擴大以容納多節(jié)干電池，并且也增加了閃光燈整體的重量，從而使得攝影人員在攜帶閃光燈外出作業(yè)時不甚方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本實用新型的實施例提供了改進的相機閃光燈，從而克服或者至少減輕了上述的技術(shù)問題。
[0005]在本實用新型的第一個方面，提供了一種包含高壓負(fù)載的電子設(shè)備，包括直流電源、間接連接到該直流電源并且由該直流電源提供的電力驅(qū)動的集成電路、以及連接到該集成電路并由該集成電路控制的負(fù)載。該電子設(shè)備還包括:倍壓器，該倍壓器連接到直流電源及集成電路，并且適于將直流電源的原始電壓進行升壓得到第一電壓以驅(qū)動集成電路；高壓轉(zhuǎn)換器，該高壓轉(zhuǎn)換器連接到直流電源及所述負(fù)載，并且適于將直流電源的原始電壓進行升壓以得到第二電壓驅(qū)動所述負(fù)載；而倍壓器和高壓轉(zhuǎn)換器彼此之間獨立運作。
[0006]優(yōu)選地，該倍壓器包括升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器，而該升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器具有連接到直流電源的輸入端和連接到集成電路的輸出端。
[0007]另外，優(yōu)選地升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器還包括內(nèi)置同步整流器。
[0008]另一方面，高壓轉(zhuǎn)換器可優(yōu)選地包括直流高壓逆變器；所述高壓負(fù)載為閃光管；直流高壓逆變器連接到直流電源并將原始電壓轉(zhuǎn)換為驅(qū)動閃光管的第二電壓。
[0009]最優(yōu)選地，所述第二電壓為100V以上。
[0010]在另外的實施方案中，電子設(shè)備還包括外部接口，所述集成電路連接到該外部接口并且從該外部接口接收控制信號以實現(xiàn)對所述電子設(shè)備的控制。
[0011]在另一實施方案中，所述直流電源為兩節(jié)AA電池，所述原始電壓為3V，且所述第一電壓為5V。
[0012]或者，所述第一電壓為可調(diào)節(jié)的。
[0013]在一個實施方案中，所述電子設(shè)備還包括不同于所述高壓負(fù)載的低壓負(fù)載，該低壓負(fù)載不經(jīng)過所述高壓轉(zhuǎn)換器而直接被所述直流電源所驅(qū)動。
[0014]優(yōu)選地，所述低壓負(fù)載為輔助對焦燈。
[0015]在某些實施方案中，所述電子設(shè)備為用于照相機的外接閃光燈。
[0016]因此，本實用新型的實施方式提供了許多優(yōu)點。其中一個就是由于使用了電池電源的倍壓整流電路，因此僅僅通過兩節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電壓為1.5伏的電池就可以提供微控制器所需要的5V Vcc電壓，而不是像現(xiàn)有技術(shù)中的閃光燈那樣需要使用4節(jié)同樣的標(biāo)準(zhǔn)電池才能滿足這一需求。通過減少電池的數(shù)量，不單能夠使得本實用新型中的外接閃光燈體積小型化，更重要的是減輕了閃光燈整體的重量，使得攝影師在攜帶閃光燈外出工作時能夠更加輕松舒適。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]參照本說明書的余下部分和附圖可以對本實用新型的性能和優(yōu)點作進一步的理解；這些附圖中同一個組件的標(biāo)號相同。在某些情況下，子標(biāo)記被放在某個標(biāo)號與連字符后面以表示許多相似組件的其中一個。當(dāng)提到某個標(biāo)號但沒有特別寫明某一個已有的子標(biāo)記時，就是指所有這些類似的組件。
[0018]圖1a展示了根據(jù)本實用新型的第一個實施例的可外接于照相機的閃光燈的立體圖，此時閃光燈燈頭呈折疊狀態(tài)。
[0019]圖1b展示了圖1a中的閃光燈的另一個狀態(tài)的示意圖，此時閃光燈燈頭呈展開狀態(tài)。
[0020]圖2a展示了圖1a中的閃光燈處于所述閃光燈燈頭折疊狀態(tài)時的前視圖。
[0021 ] 圖2b展示了圖2a中的閃光燈的后視圖。
[0022]圖2c展示了圖2a中的閃光燈的頂視圖。
[0023]圖2d展示了圖2a中的閃光燈的底視圖。
[0024]圖2e展示了圖2a中的閃光燈的左視圖。
[0025]圖2f展示了圖2a中的閃光燈的右視圖。
[0026]圖3示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的外接閃光燈內(nèi)部電路示意圖
[0027]圖4是圖3的電路圖中倍壓整流電路部分的放大圖。
[0028]圖5是圖3的電路圖中高壓電路部分的放大圖。
[0029]圖6示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的電池驅(qū)動外接閃光燈的方法流程圖。

【具體實施方式】
[0030]本實用新型的實施例使用了電池的倍壓整流電路來提升電池的輸出電壓，從而能夠以較小數(shù)量的電池來驅(qū)動類似于微控制器的集成電路。從以下的敘述可以輕易得知本實用新型的各個實施例所提供的其它不同的好處和優(yōu)點。
[0031]首先參見圖1a和圖lb，在一個實施例中本實用新型所描述的外接于相機的閃光燈包括燈頭22、燈體26、連接于燈頭22和燈體26之間的樞軸裝置24、位于燈體上的輔助對焦燈20、位于燈體底部的熱靴接口 28、以及位于燈頭22中的閃光管(未示出)。其中，圖1a和圖1b示出的是當(dāng)燈頭22處于相對于燈體26的兩個不同位置的示意圖。由于樞軸裝置24的存在，燈頭22與燈體26樞軸連接，因此燈頭22可以相對于燈體26在一個預(yù)先設(shè)定的角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。該角度范圍由燈頭和燈體之間鄰接部分互補的幾何形狀決定，如同本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的那樣，因此在此不進行詳細(xì)描述。在圖1a中的燈頭22處于折疊狀態(tài)，此時閃光燈整體的體積最小，并且燈頭22的照射朝向閃光燈的正前方。在圖1b中的燈頭22處于展開狀態(tài)，此時燈頭22的照射相對于燈體26朝向閃光燈的前上方，因此可以因應(yīng)要攝拍的物體不同位置對其進行充分光照。
[0032]對焦輔助燈20設(shè)于燈體26的正面，并且大致上與燈頭22的光照方向相同或相似，因此在諸如黑暗的場景等光照不足的情況下，對焦輔助燈20可以提供適度的持續(xù)光照以便于相機內(nèi)部的光學(xué)對焦組件辨識景深并且進行對焦。
[0033]熱靴接口 28位于燈體26的底部，因此圖中所述的閃光燈適合于直立地安裝到相機的頂部，并且從相機本體延伸出來(未示出)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，熱靴接口 28的形狀以及電路接觸規(guī)格可以根據(jù)所要外接到的相機的品牌、其熱靴接口規(guī)格或者國際通用的接口規(guī)格等進行不同的設(shè)計。這樣的熱靴接口作為閃光燈的外部接口，從例如相機本身接收控制信號以實現(xiàn)對閃光燈的控制。
[0034]圖2a_2b顯示出了圖1a和Ib中閃光燈不同方向的平面視圖。特別地，在圖2b中示出了該閃光燈的背面結(jié)構(gòu)。在閃光燈的背面部分，由箭頭30所指示的大概位置為電池倉30,其用來放置標(biāo)準(zhǔn)的干電池,例如5號堿性電池。在電池倉30的一側(cè)具有可打開的電池倉門36，在圖2e中顯示得最清楚。用戶可以從這里將電池安裝到閃光燈中或者將其取出。在閃光燈的背面還具有閃光燈電源開關(guān)32，以及閃光指示燈34。閃光指示燈34用于指示閃光燈充電是否完成，從而用戶能夠進行下一次的閃光動作?？蛇x地，閃光指示燈也可以集成按鍵功能，在用戶按下閃光指示燈34的時候可以立即激活閃光燈，例如進行測試之用，而不需要等待相機通過熱靴接口傳來的指令。
[0035]接下來，在圖3中展示了根據(jù)本實用新型的一個實施例的閃光燈內(nèi)部電路圖，其中包括微控制器58、電池及開關(guān)電路50、倍壓整流電路52、高壓轉(zhuǎn)換電路54、以及閃光燈熱靴接線座56。其中，電池和開關(guān)電路50包括裝入閃光燈的兩節(jié)1.5V干電池，并且連接到如前所述的閃光燈電源開關(guān)。在電源開關(guān)閉合的時候，電池和開關(guān)電路50作為閃光燈的直流電源提供原始電壓。在圖3所示的實施例中該原始電壓為兩節(jié)電池串聯(lián)而成的3V，這是在兩節(jié)電池均是滿電的狀態(tài)下提供的電壓。如果其中一節(jié)電池或者兩節(jié)都不是滿電，那么它們聯(lián)合起來提供的電壓有可能低于3V。
[0036]電池和開關(guān)電路50然后分別連接到倍壓整流電路52以及高壓轉(zhuǎn)換電路54。倍壓整流電路52然后再連接到微控制器58。也就是說，微控制器58間接連接到電池和開關(guān)電路50并且由該直流電源提供的電力驅(qū)動。另外，高壓轉(zhuǎn)換電路54的輸出連接到高壓負(fù)載，在圖3中顯不為閃光管62。閃光管62另一方面也連接到微控制器58并由該微控制器58控制。在收到微控制器58發(fā)出的控制信號時，閃光管62能被觸發(fā)閃光。另外，如圖3所示閃光燈還包括不同于高壓負(fù)載的低壓負(fù)載，在此為前面所述的輔助對焦燈60。該輔助對焦燈60不經(jīng)過高壓轉(zhuǎn)換電路54而直接被所述電池和開關(guān)電路50提供的電壓所驅(qū)動，用于提供持續(xù)但是強度不大的輔助照明。
[0037]另一方面，如同圖4中更加清楚地顯示的，倍壓整流電路52作為直流電源的倍壓器，連接在電池和開關(guān)電路50的輸出Vbat及微控制器的電源輸入端V。。之間，并且適于將電池和開關(guān)電路50的原始電壓進行升壓得到第一電壓以驅(qū)動微控制器。圖4中示出的倍壓整流電路52包括升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器U1，該轉(zhuǎn)換器Ul的輸入端連接到Vbat而輸出端連接到\c，也就是微控制器的電源輸入。另外，該升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器Ul還包括內(nèi)置的同步整流器，因此在無需外置肖特基二極管的情況下，就可以完成對電壓的整流工作。優(yōu)選地，該升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器能夠接收一個較低的直流電壓輸入，例如0.8V-3V，然后獲得一個較高的第一電壓以驅(qū)動微控制器。優(yōu)選地，該第一電壓為標(biāo)準(zhǔn)的5V電壓，用來驅(qū)動CMOS工藝的微控制器。但是，可選地升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器也可以提供可調(diào)節(jié)的第一電壓，例如在3.3V至5.5V的范圍內(nèi)。這樣的調(diào)節(jié)可以通過改變升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器外接的電阻阻值來完成。
[0038]另一方面，如同圖5中更加清楚地顯示的，高壓轉(zhuǎn)換電路54連接到電池和開關(guān)電路50及閃光管62。該高壓轉(zhuǎn)換電路54適于將電池和開關(guān)電路50提供的原始電壓進行升壓以得到第二電壓驅(qū)動閃光管62。高壓轉(zhuǎn)換電路54和倍壓整流電路52彼此之間獨立運作。該高壓轉(zhuǎn)換電路54包括直流高壓逆變器，包括若干電容、電阻、振蕩器以及變壓器。電池輸入的原始電壓通過振蕩電路和變壓器升壓，然后將能量儲存在高壓電容內(nèi)。在需要的瞬間，高壓電容釋放高壓電給閃光管中的惰性氣體，從而使其發(fā)出光源。這樣的高壓轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，在此不再贅述。優(yōu)選地，該第二電壓為100V以上，雖然最終經(jīng)過電容積累的擊穿電壓可能高達幾千伏。
[0039]在本實用新型的另一個方面，描述了一種驅(qū)動包含高壓負(fù)載例如閃光管的閃光燈的方法。該方法的步驟可參見圖6。首先，在步驟100中，諸如干電池等的直流電源提供一個原始電壓。如上所述，兩節(jié)1.5V干電池提供的原始電壓為3V。然后，在步驟102中原始電壓經(jīng)過倍壓整流電路而得到升壓得到第一電壓，例如優(yōu)選的5V用來驅(qū)動CMOS工藝的微控制器?；蛘?，如上所述倍壓整流電路也可以在一個固定范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)。在步驟104中經(jīng)過升壓的電壓用來驅(qū)動微控制器，這樣一來微控制器能夠響應(yīng)外界的控制信號，例如上述的閃光燈測試按鈕，或者通過熱靴接口的來自相機的控制信號。在步驟106中，原始電壓經(jīng)過高壓轉(zhuǎn)換電路而轉(zhuǎn)換為數(shù)十倍或者數(shù)百倍高于原始電壓的第二電壓，該第二電壓用于驅(qū)動閃光管實現(xiàn)閃光效果。在步驟108中，根據(jù)微控制器的指令和切換動作，第二電壓被提供給閃光管以在預(yù)定時間擊發(fā)閃光管來提供閃光效果。
[0040]因此，在介紹了幾個實施例之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到，不同的改動、另外的結(jié)構(gòu)、等同物，都可以被使用而不會背離本實用新型的本質(zhì)。相應(yīng)的，以上的描述不應(yīng)該被視為對如以下的權(quán)利要求所確定的本實用新型范圍的限制。
[0041]在上面的實施例詳細(xì)描述中，閃光燈中所使用的集成電路為CMOS封裝的微控制器。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以毫無疑義地明白其它類型的集成電路，包括BGA、FPGA、VLSI等類型，都可以用來使用在閃光燈中并被所描述的倍壓整流電路所驅(qū)動，只要這些集成電路能夠用于和相機進行通信并且控制閃光管的發(fā)光動作。
[0042]另外，除了上面介紹的閃光燈之外，本實用新型還可以用于其它類型的電子設(shè)備，例如一些其它使用電池供電但是需要驅(qū)動集成電路的設(shè)備。這些設(shè)備在需要保證對集成電路的直流電壓提供的時候，也可以應(yīng)用本實用新型中的倍壓整流電路來將有限數(shù)量的電池的電壓進行升壓。
【權(quán)利要求】
1.一種包含高壓負(fù)載的電子設(shè)備，包括直流電源、間接連接到該直流電源并且由該直流電源提供的電力驅(qū)動的集成電路、以及連接到該集成電路并由該集成電路控制的負(fù)載，其特征在于:該電子設(shè)備還包括: 倍壓器；該倍壓器連接到所述直流電源及所述集成電路，并且適于將所述直流電源的原始電壓進行升壓得到第一電壓以驅(qū)動所述集成電路； 高壓轉(zhuǎn)換器；該高壓轉(zhuǎn)換器連接到所述直流電源及所述負(fù)載，并且適于將所述直流電源的原始電壓進行升壓以得到第二電壓驅(qū)動所述負(fù)載；而且 所述倍壓器和所述高壓轉(zhuǎn)換器彼此之間獨立運作。
2.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于:所述倍壓器包括升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器，該升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器具有連接到所述直流電源的輸入端和連接到所述集成電路的輸出端。
3.如權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，其中升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器還包括內(nèi)置同步整流器。
4.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于:所述高壓轉(zhuǎn)換器包括直流高壓逆變器；所述高壓負(fù)載為閃光管；所述直流高壓逆變器連接到所述直流電源并將所述原始電壓轉(zhuǎn)換為驅(qū)動所述閃光管的第二電壓。
5.如權(quán)利要求4所述的電子設(shè)備，其中所述第二電壓為10V以上。
6.如權(quán)利要求1-5中任意一條所述的電子設(shè)備，其特征在于:所述電子設(shè)備還包括外部接口，所述集成電路連接到該外部接口并且從該外部接口接收控制信號以實現(xiàn)對所述電子設(shè)備的控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一條所述的電子設(shè)備，其特征在于所述直流電源為兩節(jié)AA電池，所述原始電壓為3V，且所述第一電壓為5V。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一條所述的電子設(shè)備，其特征在于所述第一電壓為可調(diào)節(jié)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一條所述的電子設(shè)備，還包括不同于所述高壓負(fù)載的低壓負(fù)載，該低壓負(fù)載不經(jīng)過所述高壓轉(zhuǎn)換器而直接被所述直流電源所驅(qū)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中所述低壓負(fù)載為輔助對焦燈。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一條所述的電子設(shè)備，其特征在于所述電子設(shè)備為用于照相機的外接閃光燈。
【文檔編號】H05B41/30GK204046200SQ201420185297
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】陳純道 申請人:麥?zhǔn)客娮訌S有限公司