Прадстаўленне чыпа драйвера святлодыёда
з хуткім развіццём індустрыі аўтамабільнай электронікі святлодыёдныя драйверы высокай шчыльнасці з шырокім дыяпазонам уваходнага напружання шырока выкарыстоўваюцца ў аўтамабільным асвятленні, уключаючы вонкавае пярэдняе і задняе асвятленне, унутранае асвятленне і падсвятленне дысплея.
Мікрасхемы святлодыёдных драйвераў можна падзяліць на аналагавае зацямненне і ШІМ-зацямненне ў адпаведнасці з метадам зацямнення.Аналагавае зацямненне адносна простае, ШІМ-зацямненне адносна складанае, але дыяпазон лінейнага зацямнення больш, чым аналагавага.Святлодыёдны чып драйвера як клас чыпа кіравання харчаваннем, яго тапалогія ў асноўным Buck і Boost.выхадны ток паніжальнай ланцуга бесперапынны, так што яго пульсацыі выхаднога току меншыя, што патрабуе меншай выхадны ёмістасці, больш спрыяльнай для дасягнення высокай шчыльнасці магутнасці ланцуга.
Малюнак 1 Павышэнне выхаднога току супраць паніжэння
Агульныя рэжымы кіравання святлодыёднымі чыпамі драйвераў - гэта рэжым току (CM), рэжым COFT (кантраляваны час выключэння), рэжым COFT і PCM (рэжым пікавага току).У параўнанні з бягучым рэжымам кіравання, рэжым кіравання COFT не патрабуе кампенсацыі контуру, што спрыяе паляпшэнню шчыльнасці магутнасці, маючы пры гэтым больш хуткі дынамічны водгук.
У адрозненне ад іншых рэжымаў кіравання, мікрасхема рэжыму кіравання COFT мае асобны штыфт COFF для налады часу выключэння.Гэты артыкул знаёміць з канфігурацыяй і мерамі засцярогі для знешняй схемы COFF на аснове тыповага чыпа драйвера Buck LED з кіраваннем COFT.
Базавая канфігурацыя COFF і меры засцярогі
Прынцып кіравання рэжымам COFT заключаецца ў тым, што калі ток індуктыўнасці дасягае ўзроўню току адключэння, верхняя трубка выключаецца, а ніжняя трубка ўключаецца.Калі час выключэння дасягае tOFF, верхняя трубка ўключаецца зноў.Пасля таго, як верхняя трубка выключыцца, яна будзе заставацца выключанай на працягу пастаяннага часу (tOFF).tOFF задаецца кандэнсатарам (COFF) і выхадным напружаннем (Vo) на перыферыі ланцуга.Гэта паказана на малюнку 2. Паколькі ILED жорстка рэгулюецца, Vo будзе заставацца амаль нязменным у шырокім дыяпазоне ўваходных напружанняў і тэмператур, што прыводзіць да амаль пастаяннага tOFF, якое можна вылічыць з дапамогай Vo.
Малюнак 2. Схема кіравання часам выключэння і формула разліку tOFF
Варта адзначыць, што калі абраны метад зацямнення або схема зацямнення патрабуе замыкання выхаду, ланцуг не запусціцца належным чынам у гэты час.У гэты час пульсацыі току індуктыўнасці становяцца вялікімі, выхадное напружанне становіцца вельмі нізкім, значна меншым за зададзенае напружанне.Пры ўзнікненні гэтага збою ток індуктыўнасці будзе працаваць з максімальным часам адключэння.Звычайна максімальны час выключэння, усталяваны ўнутры чыпа, дасягае 200~300 мкс.У гэты час ток індуктыўнасці і выхадное напружанне, здаецца, пераходзяць у рэжым ікаўкі і не могуць выводзіць нармальна.На малюнку 3 паказаны анамальны сігнал току індуктыўнасці і выхаднога напружання TPS92515-Q1, калі для нагрузкі выкарыстоўваецца шунтуючы рэзістар.
На малюнку 4 паказаны тры тыпы ланцугоў, якія могуць выклікаць вышэйзгаданыя няспраўнасці.Калі шунт FET выкарыстоўваецца для зацямнення, шунтуючы рэзістар выбіраецца для нагрузкі, а нагрузкай з'яўляецца схема матрыцы пераключэння святлодыёдаў, усе яны могуць замыкаць выхадную напругу і перашкаджаць нармальнаму запуску.
Малюнак 3. Ток індуктара TPS92515-Q1 і выхадное напружанне (замыканне на выхадзе нагрузкі рэзістара)
Малюнак 4. Ланцугі, якія могуць выклікаць кароткае замыканне на выхадзе
Каб пазбегнуць гэтага, нават калі выхад замыкаецца, усё роўна патрабуецца дадатковае напружанне для зарадкі COFF.Паралельнае сілкаванне, у якасці якога можа выкарыстоўвацца VCC/VDD, зараджае кандэнсатары COFF, забяспечвае стабільны час выключэння і нязменную пульсацыю.Кліенты могуць зарэзерваваць рэзістар ROFF2 паміж VCC/VDD і COFF пры распрацоўцы схемы, як паказана на малюнку 5, каб палегчыць працу па адладцы пазней.У той жа час у табліцы дадзеных мікрасхемы TI звычайна прыводзіцца канкрэтная формула разліку ROFF2 у адпаведнасці з унутранай схемай мікрасхемы, каб палегчыць заказчыку выбар рэзістара.
Малюнак 5. Знешняя схема паляпшэння ROFF2 SHUNT FET
Узяўшы ў якасці прыкладу няспраўнасць выхаду кароткага замыкання TPS92515-Q1 на малюнку 3, зменены метад на малюнку 5 выкарыстоўваецца для дадання ROFF2 паміж VCC і COFF для зарадкі COFF.
Выбар ROFF2 - гэта двухэтапны працэс.Першы крок заключаецца ў разліку неабходнага часу адключэння (tOFF-Shunt), калі шунтуючы рэзістар выкарыстоўваецца для выхаду, дзе VSHUNT - гэта выхадное напружанне, калі шунтуючы рэзістар выкарыстоўваецца для нагрузкі.
Другі крок заключаецца ў выкарыстанні tOFF-шунт для разліку ROFF2, які з'яўляецца зарадам ад VCC да COFF праз ROFF2, разлічаным наступным чынам.
На аснове разліку выберыце адпаведнае значэнне ROFF2 (50 кОм) і падключыце ROFF2 паміж VCC і COFF у выпадку няспраўнасці на малюнку 3, калі выхад схемы нармальны.Таксама звярніце ўвагу, што ROFF2 павінен быць значна больш, чым ROFF1;калі ён занадта нізкі, TPS92515-Q1 будзе адчуваць праблемы з мінімальным часам уключэння, што прывядзе да павелічэння току і магчымага пашкоджання мікрасхемы.
Малюнак 6. Ток індуктыўнасці TPS92515-Q1 і выхадное напружанне (у норме пасля дадання ROFF2)
Час публікацыі: 15 лютага 2022 г