Predstavenie čipu ovládača LED
s rýchlym rozvojom automobilového elektronického priemyslu sa LED čipy s vysokou hustotou a širokým rozsahom vstupného napätia široko používajú v automobilovom osvetlení, vrátane vonkajšieho predného a zadného osvetlenia, vnútorného osvetlenia a podsvietenia displeja.
Čipy LED ovládačov možno rozdeliť na analógové stmievanie a stmievanie PWM podľa spôsobu stmievania.Analógové stmievanie je relatívne jednoduché, PWM stmievanie je relatívne zložité, ale rozsah lineárneho stmievania je väčší ako analógové stmievanie.Čip ovládača LED ako trieda čipov na správu napájania, jeho topológia hlavne Buck and Boost.výstupný prúd buck obvodu je kontinuálny, takže zvlnenie jeho výstupného prúdu je menšie, čo si vyžaduje menšiu výstupnú kapacitu, čo je vhodnejšie na dosiahnutie vysokej hustoty výkonu obvodu.
Obrázok 1 Zvýšenie výstupného prúdu vs
Bežné riadiace režimy čipov LED ovládačov sú aktuálny režim (CM), režim COFT (riadený čas vypnutia), režim COFT a PCM (režim špičkového prúdu).V porovnaní s riadením súčasného režimu nevyžaduje riadiaci režim COFT kompenzáciu slučky, čo prispieva k zlepšeniu hustoty výkonu a zároveň má rýchlejšiu dynamickú odozvu.
Na rozdiel od iných režimov ovládania má čip režimu ovládania COFT samostatný kolík COFF na nastavenie času vypnutia.Tento článok predstavuje konfiguráciu a bezpečnostné opatrenia pre externý obvod COFF na základe typického riadiaceho čipu Buck LED riadeného COFT.
Základná konfigurácia COFF a bezpečnostné opatrenia
Princíp ovládania režimu COFT spočíva v tom, že keď prúd induktora dosiahne nastavenú úroveň prúdu, horná trubica sa vypne a spodná trubica sa zapne.Keď čas vypnutia dosiahne tOFF, horná trubica sa opäť zapne.Po vypnutí hornej trubice zostane vypnutá na konštantnú dobu (tOFF).tOFF sa nastavuje kondenzátorom (COFF) a výstupným napätím (Vo) na periférii obvodu.To je znázornené na obrázku 2. Pretože ILED je prísne regulovaná, Vo zostane takmer konštantná v širokom rozsahu vstupných napätí a teplôt, čo vedie k takmer konštantnej hodnote tOFF, ktorú možno vypočítať pomocou Vo.
Obrázok 2. Obvod riadenia času vypnutia a vzorec na výpočet tOFF
Treba poznamenať, že keď zvolený spôsob stmievania alebo stmievací obvod vyžaduje skratovaný výstup, obvod sa v tomto čase nespustí správne.V tomto čase sa zvlnenie prúdu induktora zväčší, výstupné napätie bude veľmi nízke, oveľa menšie ako nastavené napätie.Keď dôjde k tejto poruche, prúd induktora bude pracovať s maximálnym časom vypnutia.Zvyčajne maximálny čas vypnutia nastavený vo vnútri čipu dosahuje 200 až 300 us.V tomto čase sa zdá, že prúd induktora a výstupné napätie vstupujú do režimu škytavka a nemôžu normálne vystupovať.Obrázok 3 zobrazuje abnormálny tvar vlny induktorového prúdu a výstupného napätia TPS92515-Q1, keď sa pre záťaž použije bočný odpor.
Obrázok 4 zobrazuje tri typy obvodov, ktoré môžu spôsobiť vyššie uvedené poruchy.Keď sa na stmievanie použije bočník FET, pre záťaž je zvolený bočníkový odpor a záťaž je obvod spínacej matice LED, všetky môžu skratovať výstupné napätie a zabrániť normálnemu spusteniu.
Obrázok 3 Prúd induktora a výstupné napätie TPS92515-Q1 (porucha skratu na výstupe záťaže odporu)
Obrázok 4. Obvody, ktoré môžu spôsobiť skrat na výstupe
Aby sa tomu zabránilo, aj keď je výstup skratovaný, je stále potrebné dodatočné napätie na nabíjanie COFF.Paralelné napájanie, ktoré VCC/VDD možno použiť ako nabíjanie kondenzátorov COFF, udržuje stabilný čas vypnutia a udržiava konštantné zvlnenie.Zákazníci si môžu rezervovať odpor ROFF2 medzi VCC/VDD a COFF pri navrhovaní obvodu, ako je znázornené na obrázku 5, aby sa uľahčilo neskoršie ladenie.Technický list čipu TI zároveň zvyčajne uvádza špecifický vzorec výpočtu ROFF2 podľa vnútorného obvodu čipu, aby sa zákazníkovi uľahčil výber odporu.
Obrázok 5. Externý obvod zlepšenia ROFF2 SHUNT FET
Ak vezmeme ako príklad skratovú výstupnú poruchu TPS92515-Q1 na obrázku 3, upravená metóda na obrázku 5 sa používa na pridanie ROFF2 medzi VCC a COFF na nabitie COFF.
Výber ROFF2 je dvojkrokový proces.Prvým krokom je výpočet požadovaného času vypnutia (tOFF-Shunt) pri použití bočného rezistora na výstupe, kde VSHUNT je výstupné napätie pri použití bočného rezistora pre záťaž.
Druhým krokom je použitie tOFF-Shunt na výpočet ROFF2, čo je náboj z VCC do COFF cez ROFF2, vypočítaný nasledovne.
Na základe výpočtu vyberte príslušnú hodnotu ROFF2 (50 kOhm) a pripojte ROFF2 medzi VCC a COFF v prípade poruchy na obrázku 3, keď je výstup obvodu normálny.Tiež si všimnite, že ROFF2 by mal byť oveľa väčší ako ROFF1;ak je príliš nízka, TPS92515-Q1 bude mať problémy s minimálnym časom zapnutia, čo bude mať za následok zvýšený prúd a možné poškodenie čipového zariadenia.
Obrázok 6. Prúd a výstupné napätie induktora TPS92515-Q1 (normálne po pridaní ROFF2)
Čas odoslania: 15. február 2022