闪光灯原理及常见故障分析课件.ppt

1、1闪光灯原理闪光灯原理及常见故及常见故障分析障分析-不闪、漏闪、误闪、闪光当机或打火2 前言 闪光灯拍照是相机常用的的基本功能，同时也是生产制造过程中常常发生质量异常的地方，比较常见的质量异常有不闪光、闪光当机、打火、漏闪、误闪灯等。 下面就先介绍闪光灯原理，然后结合有代表性的机种在研发、生产过程中发生的故障一一加以分析。3闪光灯的工作原理共分三部分：闪光灯基础大电容充电高压触发闪光闪光灯工作原理4闪光灯基础 闪光灯的柱形玻璃管充满了氙气，管内的阳极和阴极电极直接接触气体；而分布在闪光灯外表面的触发电极不接触气体。气体击穿的潜在可能范围是几千伏特，一旦发生击穿，闪光灯阻抗降到1。气体击穿时的高

2、电流会产生强烈的可见光。事实上，所需的大电流要求闪光灯发光前处于低阻抗状态下。触发电极负责实现这个功能，它在玻璃管中传输高电压脉冲，在灯管内电离氙(xian)气，电离过程击穿了气体，使之处于低阻抗状态。低阻抗使大量电流能在阳极和阴极间通过，并产生强烈的光线。当电流脉冲衰减时，闪光灯电压降到一个低点且闪光灯回复至其高阻抗状态，从而需要另一个触发来启动传导。如下附图1：5灯管照片如下阳极表面涂有道电膜(+5Kohm)，高压通过此处电离管内气体，从而导通发光。阴极图1：6闪光灯充电部分线路图如图2图2R9210K/1%R0402FLASH_TRIGGERGNDGNDR94150K/1%R0805GN

3、DR9310K/1%R0402GNDT1TRANS1EE-8.02416VCC_300VCHG_READYR9512K/1%R0603CHG_ONGNDD1DSEK60/TOSOT-23213+3.3VGNDR91150K/1%R0805C681UF/16VC0603+3.3V+C6980uF/300vDIP_CAPA8436U11A8436MLP103758101924611VinTRIGGERCHARGEDONENCNCFBIGBTDRVGNDSW11CHG_READYR310KR0402VIN_AC710.1UF/16VC0402+C6747uF/6.3vTAN_BGNDGNDFLASH

4、_DRV7充电过程，如图2：1. 充电开始：F/W将CHG_ON 置高 ，充电IC U11开始工作2. 充电过程：升压变压器T1、整流二极管D1、储能大电容C69形成振荡、整流，并对C69充电，直到电容电压至300V3. 充电结束：当IC U11 第8pin CHG_READY 瞬间电压由高变低，F/W将CHG_ON 置低，充电结束。8充电波形如下：Channel 1：大电容存储电压上升波型Channel 2：充电IC U11 pin6 SW 振荡波型9 高压触发部分GNDR1601M/1%R0805VCC_300VI1FLASH ASSEMBLY123C1540.033uF/500VC121

5、0FLASH_TUBE_P11Q16TS6372SOT89123C156102P/16VC0603R164620/5%R0603GNDR1631K/5%R0603T2TRANS2_0123FLASH_DRVFLASH_TUBE_N11GND线路图如图3所示图310触发闪光过程：如图3：1. FLASH_DRV给出高电平触发脉冲2. Q16导通接地3. 高压触发变压器触输出高压脉冲(其值峰峰值大于-3.7KV)4. 3.7KV高压通过反射杯传导给灯管外表面的导点膜，灯管表面的高压电离灯管内的气体5.灯管阳极和阴极导通放电，大电容内能量通过灯管发光而释放11高压触发波型如下,从图中我们可以看出峰峰

6、值电压最大可大于-3.7KV以上，因我们厂没有高压探棒，所以没办法用示波器去量测该信号。12 闪光灯设计注意事项1. 组件摆放及layout走线2. 关键材料参数的暹择13组件摆放及layout走线：如下图：1. 粗体部分的组件应尽量摆放在一起，高压区组件周边一定范围内(3mm以上)不要摆其它低压组件，以防打火 。 2.粗体部分大电流计高电压部分的走线应尽量粗一般大于1.2mm以上。U10DSEK60/TOSOT-23213R91150K/1%R0805C681UF/16VC0603GND+3.3VGNDC156102P/16VC0603R310K/1%/NLR0402CHG_READYFLA

7、SH_DRVCHG_ONVIN_AGNDR94150K/1%R0805GNDCHG_ONR1631K/5%R0603GNDC1540.033uF/500VC1210CHG_READYCHG_ONGND+C6747uF/6.3vTAN_BR9512K/1%R0603I1FLASH ASSEMBLY123GNDC710.1UF/16VC0402T1TRANS1EE-8.02416FLASH_TRIGGERGNDGND+3.3VR1601M/1%R0805GND+C6980uF/300vDIP_CAPFLASH_DRVR164620/5%R0603R9310K/1%R0402T2TRANS2_012

8、3Q16TS6372SOT89123C701000P/50VC0603FLASH_TUBE_N11FLASH_TUBE_P11GNDA8436U11A8436MLP103758101924611VinTRIGGERCHARGEDONENCNCFBIGBTDRVGNDSW11FL_CAP_P14下图为DVC306闪光板layout15关键材料参数的暹择1. 灯管的暹择灯管主要参数：1.) 额定输入功率 一般为4.7W，如大电容的功率大于灯管的最大功率，则有烧坏灯管的危险。通常与大电容的算法如下：假如暹定灯管的功率为4.7W，大电容的储存功率与电容大小及充电电压有关，其公式P=0.5*C*U*U(

9、C：容量，U：电压)，假设U=300V，则4.7=0.5*C*300*300，C=104uF，取值100uF，及与该灯管匹配的最大电容为100uF，电压不超过300V，否则会烧坏灯管，造成不闪。162. ) 额定阳极电压 一般280V300V，此项要求设计电路时充电电压不可超出此规格。3.) 最低阳极电压 一般为260V，此项要求设计电路时充电电压不可低于此规格，否则会造成漏闪如DCS860 EVT就有此不良。174.) 灯管寿命一般为3000次，如使用次数超出规格，则可能有漏闪发生。5.) 管电流常用规格有130A和150A二种，如超出规格会烧坏灯管。此参数对于所暹的电容大小和设计的充电电压

10、有关，通常取300V/120uF以下。6. )导电膜电阻值即为灯管表面的导电阻值，一般规格为小于5Kohm，而实测只有1K ohm以下，如此项超出规格则可会漏闪和不闪发生。182. 高压触发线圈的暹择一般暹择原次边匝比34以上，常用型号：TR0440。3. 高压触发电容一般暹0.022uF/500V0.047uF/500V，常用0.033uF/500V 1210。19案例分析案例分析20问题一：不闪问题一：不闪案例一机种：DVV356不良率：RMA 和产线统计为8%左右原因分析：充电线路为早期设计，采用分立组件设计，造成1. 部分组件质量不稳定，易坏，如振荡晶体管Q3(见图5)， 造成不充电，

11、据RMA维修记录经常发现此不良。 2. 设计线路组件多，PCB layout密度大，造成摆在板边的部分 组件在SMT分板时损坏，如R17裂(见图6)。21R171.5MR1206R1010KR0603VBAT6.3*5.5mmQ8DTB114EKSOT-23123Q5DDTC124EESOT-523BECD3.3VC170.047U/400VC1210! HIGH VOLTAGEQ6DDTC124EESOT-523BECF_READY#1D11SR154-600DO-SMAACTP4PAD11Q4DDTC124EESOT-523BECR181KR0603TUBE_VCCR61MR0805R95

12、10OHMR0603C20.1U/16VC040260milATTENTION ! HIGH VOLTAGED4FC0270MSOD-323ACR510KR0603TP13T POINT SPAD11TUBE_VCCQ1DTB114EKSOT-23BECQ22N7002SOT-23DGSC40.47UC0603C360U/330VDIPR192KR0603Q32SC5569SOT-89BECQ9DDTC124EESOT-523123+C1220U/16VC231UC0603D3.3VR1110KR0603T1DIPKB358-3665261534C50.1U/16VC0402TP5PAD11C

13、60.1U/50V/NLC0805TP15PAD11R1 10kR0603FLASH_TRIGTP1PAD11R3510OHMR0603Q10MCR100-6213R2100OHMR0603D51SS355UMD2D3DAN202KSOT-23132R7474KR0603C19100PC0603TP3PAD11STROBE_DET1R8220OHMR060360milCHARGE_ON1TP14T POINT SPAD21T2LQ-Q1513DIP1324D3.3V图5采用分立组件设计电路图22R17，易损坏图623改善对策：1.将分立组件设计改为有充电IC 8436(见图7、8)，以减少组件

14、，减轻layout密度，同时IC质量较稳定，不易坏。如DVC505 RMA记录很少有闪光灯方面的投诉。2.重新Layout，将靠边组件R17移至板中间，以防分板损坏，PCB由V1.5变为V1.6(见图9)。24U10DSEK60/TOSOT-23213R91150K/1%R0805C681UF/16VC0603GND+3.3VGNDC156102P/16VC0603R310K/1%/NLR0402CHG_READYFLASH_DRVCHG_ONVIN_AGNDR94150K/1%R0805GNDCHG_ONR1631K/5%R0603GNDC1540.033uF/500VC1210CHG_RE

15、ADYCHG_ONGND+C6747uF/6.3vTAN_BR9512K/1%R0603I1FLASH ASSEMBLY123GNDC710.1UF/16VC0402T1TRANS1EE-8.02416FLASH_TRIGGERGNDGND+3.3VR1601M/1%R0805GND+C6980uF/300vDIP_CAPFLASH_DRVR164620/5%R0603R9310K/1%R0402T2TRANS2_0123Q16TS6372SOT89123C701000P/50VC0603FLASH_TUBE_N11FLASH_TUBE_P11GNDA8436U11A8436MLP103758

16、101924611VinTRIGGERCHARGEDONENCNCFBIGBTDRVGNDSW11FL_CAP_P图7改善后：采用IC设计，组件少25R171.5MR1206R1010KR0603VBAT6.3*5.5mmQ8DTB114EKSOT-23123Q5DDTC124EESOT-523BECD3.3VC170.047U/400VC1210! HIGH VOLTAGEQ6DDTC124EESOT-523BECF_READY#1D11SR154-600DO-SMAACTP4PAD11Q4DDTC124EESOT-523BECR181KR0603TUBE_VCCR61MR0805R9510

17、OHMR0603C20.1U/16VC040260milATTENTION ! HIGH VOLTAGED4FC0270MSOD-323ACR510KR0603TP13T POINT SPAD11TUBE_VCCQ1DTB114EKSOT-23BECQ22N7002SOT-23DGSC40.47UC0603C360U/330VDIPR192KR0603Q32SC5569SOT-89BECQ9DDTC124EESOT-523123+C1220U/16VC231UC0603D3.3VR1110KR0603T1DIPKB358-3665261534C50.1U/16VC0402TP5PAD11C60

18、.1U/50V/NLC0805TP15PAD11R1 10kR0603FLASH_TRIGTP1PAD11R3510OHMR0603Q10MCR100-6213R2100OHMR0603D51SS355UMD2D3DAN202KSOT-23132R7474KR0603C19100PC0603TP3PAD11STROBE_DET1R8220OHMR060360milCHARGE_ON1TP14T POINT SPAD21T2LQ-Q1513DIP1324D3.3V图8改善前：采用分立组件设计，组件多26Layout变更前后对比V1.5V1.627案例二机种：DVC306不良率：产线统计 大约2%

19、原因分析：充电IC 8436 VCC在 开机起始 阶段供电为1.8V，达不到Vcc spec.要求3.0V5.5 V，造成IC 因电源电压不够而不充电。起 始阶段的供电时序见图10。283.3V和和1.8V开机时序开机时序图1029对策：1. 临时：缩短开机起始阶段1.8V和3.3V的时间间隔，以供给IC稳定的电源电压，如下图，将R102由1M ohm改为22K ohm。R5100KR0603Q4AO3411SOT-232133.3VAC1421U/50VC0603D1.8VR10OHM/NLR0603R1021MR0603Q13SN3904SOT-23123D3.3VD11SS3551230

20、2. 长期对策充电IC POWER 由开机即供给改为由F/W控制供给，这样可避免因1.8V干扰而不充电，如下图，后续所有新机种均已导入。R109100K5%R0603C132C04021u/16VR11110K5%R0402Q14AO3415SOT-23312STROBE_3.3VSTROBE_EN6+3.3VC131C04020.1u/25VQ20SN3904SOT-2312331案例三机种：DVH576不良率：产线统计大约1%2%原因分析：实为充电IC不充电，且 pin2 DRV 对地短路，原因为主板在SMT焊接大电容，在经过闪光灯功能测试后，且大电容部分没有放电干净，有残留电荷，一般残留

21、电压大约为30V60V，主板在搬运过程中，闪光灯接插件J10会接触导电静电盒和人手而使pin1(高压)和pin2(IC 2脚)导通，造成高压烧坏IC(如图11)。32图11连接高压PIN连接IC pin2充电IC闪光灯接插件J10大电容33 对策：将大电容在SMT焊接改为在组装线焊接，避免高压烧坏IC，此对策生技已全面导入。备注：对闪光灯电容放在主般上的设计应特别 注意此不良，如DSC521、DSC860等。 34问题二：漏闪案例一机种：DVC306不良率：RMA及产线统计约10%原因分析：部分触发变压器质量不稳定，造成在工作时产生的高压触发电压值低于-3.7KV，且处于临介状态，时而触发时而

22、不触发，形成漏闪。35对策：将触发变压器由LQ-1513变更为TR0440，TR0440质量较稳定，工作时产生的电高压满足触发条件。此项对策有经过QE 5sets 3000次的信赖性测试及100pcs的产现试投，已导入。36机种：DCS860不良率：EVT 统计100%原因分析：闪光灯电容充电电压设定为270V，低于灯管所要求的额定电压300V。对策：将充电电压由270V调至300V即OK。案例二37其它其它部分漏闪可能会与以下有关：1. 触发线圈点胶不良，造成打火。2. 灯管与灯杯装配未贴紧，造成灯管表面导电膜与灯杯内壁接触阻值过大(大于5K ohm)，见图12。3. 灯管正负极装反，正负极

23、识别见图13。 38图1239 图13小头为正极大头为负极40问题三：闪光当机或打火机种：适用所有机种不良率： 100%原因分析：1. 大电容上的高压300V打火。 2. 高压触发线打火闪光当机或关机一般为以上1或2种情形。对策：点胶，如图14所示。41图14触发变压器需点胶灯管正负极需点胶42问题四：误闪机种：DVH572不良率：偶发不良现象：开机或关机(含USBmode)闪光原因分析：开机或关机时，DSP triger 信号有时会不受控的发出一高电平脉冲信号(如图15)，激发闪光灯，当闪光灯电容内有电荷且电压足够高时就会闪光。43图14不受控的时发脉冲信号，电压值为1V左右。44对策：1.临时：在DSP triger 信号上加下拉0.1uF电容，以吸收高电平脉冲。加0.1uF电容后量测DSP triger信号如下图。DVH576/DVH572已导入。452. 对triger信号的驱动IC 8436 之VCC加一组开关(如下图)，用IC隔离DSP triger信号，以防触发闪光灯。R109100K5%R0603C132C04021u/16VR11110K5%R0402Q14AO3415SOT-23312STROBE_3.3VSTROBE_EN6+3.3VC131C04020.1u/25VQ20SN3904SOT-2312346本次课程结束！谢谢参加！