LED დრაივერის ჩიპის გაცნობა
საავტომობილო ელექტრონიკის ინდუსტრიის სწრაფი განვითარებით, მაღალი სიმკვრივის LED დრაივერების ჩიპები ფართო შეყვანის ძაბვის დიაპაზონით ფართოდ გამოიყენება საავტომობილო განათებაში, მათ შორის გარე წინა და უკანა განათება, შიდა განათება და ეკრანის უკანა განათება.
დიოდური დრაივერების ჩიპები შეიძლება დაიყოს ანალოგურ დაბნელებად და PWM ჩაბნელებად ჩაქრობის მეთოდის მიხედვით.ანალოგური ჩაბნელება შედარებით მარტივია, PWM ჩაბნელება შედარებით რთულია, მაგრამ ხაზოვანი დაბნელების დიაპაზონი უფრო დიდია, ვიდრე ანალოგური ჩაბნელება.LED დრაივერის ჩიპი, როგორც ენერგიის მართვის ჩიპის კლასი, მისი ტოპოლოგია ძირითადად Buck and Boost.ბუკის წრედის გამომავალი დენი უწყვეტია ისე, რომ მისი გამომავალი დენის ტალღა უფრო მცირეა, რაც მოითხოვს უფრო მცირე გამომავალ ტევადობას, უფრო ხელსაყრელია მიკროსქემის მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივის მისაღწევად.
ნახაზი 1 გამომავალი მიმდინარე გაძლიერება ბუკის წინააღმდეგ
LED დრაივერების ჩიპების საერთო კონტროლის რეჟიმებია მიმდინარე რეჟიმი (CM), COFT (კონტროლირებული გამორთვის დრო) რეჟიმი, COFT და PCM (პიკის დენის რეჟიმი).მიმდინარე რეჟიმის კონტროლთან შედარებით, COFT კონტროლის რეჟიმი არ საჭიროებს მარყუჟის კომპენსაციას, რაც ხელს უწყობს სიმძლავრის სიმკვრივის გაუმჯობესებას, ხოლო აქვს უფრო სწრაფი დინამიური პასუხი.
კონტროლის სხვა რეჟიმებისგან განსხვავებით, COFT კონტროლის რეჟიმის ჩიპს აქვს ცალკე COFF პინი გამორთული დროის დასაყენებლად.ეს სტატია წარმოგიდგენთ COFF-ის გარე წრედის კონფიგურაციას და სიფრთხილის ზომებს, რომელიც დაფუძნებულია ტიპიური COFT-ით კონტროლირებული Buck LED დრაივერის ჩიპზე.
COFF-ის ძირითადი კონფიგურაცია და სიფრთხილის ზომები
COFT რეჟიმის კონტროლის პრინციპი არის ის, რომ როდესაც ინდუქტორის დენი მიაღწევს გამორთვის დონეს, ზედა მილი გამორთულია და ქვედა მილი ჩართულია.როდესაც გამორთვის დრო მიაღწევს OFF-ს, ზედა მილი ისევ ჩაირთვება.ზედა მილის გამორთვის შემდეგ, ის გამორთული იქნება მუდმივი დროის განმავლობაში (tOFF).tOFF დაყენებულია კონდენსატორით (COFF) და გამომავალი ძაბვით (Vo) მიკროსქემის პერიფერიაზე.ეს ნაჩვენებია სურათზე 2. იმის გამო, რომ ILED მჭიდროდ რეგულირდება, Vo დარჩება თითქმის მუდმივი შეყვანის ძაბვებისა და ტემპერატურის ფართო დიაპაზონში, რაც გამოიწვევს თითქმის მუდმივ tOFF-ს, რომელიც შეიძლება გამოითვალოს Vo-ს გამოყენებით.
ნახაზი 2. დროის გამორთვის კონტროლის წრე და tOFF გამოთვლის ფორმულა
გასათვალისწინებელია, რომ როდესაც შერჩეული ჩაქრობის მეთოდი ან ჩაბნელების წრე საჭიროებს მოკლე გამომავალს, წრე არ დაიწყებს სწორად ამ დროს.ამ დროს, ინდუქტორის დენის ტალღა ხდება დიდი, გამომავალი ძაბვა ხდება ძალიან დაბალი, დადგენილ ძაბვაზე ბევრად ნაკლები.როდესაც ეს მარცხი მოხდება, ინდუქტორის დენი იმუშავებს მაქსიმალური გამორთვის დროით.როგორც წესი, ჩიპის შიგნით დაყენებული მაქსიმალური გამორთვის დრო აღწევს 200 us-300 us.ამ დროს ინდუქტორის დენი და გამომავალი ძაბვა, როგორც ჩანს, გადადის სლოკინის რეჟიმში და ნორმალურად ვერ გამოდის.სურათი 3 გვიჩვენებს TPS92515-Q1-ის ინდუქტორის დენის და გამომავალი ძაბვის არანორმალური ტალღის ფორმას, როდესაც დატვირთვისთვის გამოიყენება შუნტის რეზისტორი.
სურათი 4 გვიჩვენებს სამი ტიპის სქემებს, რომლებმაც შეიძლება გამოიწვიოს ზემოაღნიშნული ხარვეზები.როდესაც შუნტი FET გამოიყენება ჩაბნელებისთვის, შუნტის რეზისტორი არჩეულია დატვირთვისთვის, ხოლო დატვირთვა არის LED გადართვის მატრიცის წრე, ყველა მათგანმა შეიძლება შეამციროს გამომავალი ძაბვა და თავიდან აიცილოს ნორმალური გაშვება.
სურათი 3 TPS92515-Q1 ინდუქტორის დენი და გამომავალი ძაბვა (რეზისტორების დატვირთვის გამომავალი მოკლე ხარვეზი)
სურათი 4. სქემები, რომლებმაც შეიძლება გამოიწვიოს გამომავალი შორტები
ამის თავიდან ასაცილებლად, მაშინაც კი, როდესაც გამომავალი დამოკლებულია, დამატებითი ძაბვა მაინც საჭიროა COFF-ის დასატენად.პარალელური მიწოდება, რომელიც VCC/VDD შეიძლება გამოყენებულ იქნას COFF კონდენსატორების დამუხტავად, სტაბილურად ინარჩუნებს გამორთვის დროს და ინარჩუნებს მუდმივ ტალღებს.მომხმარებლებს შეუძლიათ დაჯავშნონ რეზისტორი ROFF2 VCC/VDD-სა და COFF-ს შორის მიკროსქემის დაპროექტებისას, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 5, რათა ხელი შეუწყოს გამართვის სამუშაოებს მოგვიანებით.ამავდროულად, TI ჩიპის მონაცემთა ცხრილი ჩვეულებრივ იძლევა ROFF2 გამოთვლის სპეციფიკურ ფორმულას ჩიპის შიდა სქემის მიხედვით, რათა ხელი შეუწყოს მომხმარებელს რეზისტორის არჩევაში.
სურათი 5. SHUNT FET გარე ROFF2 გაუმჯობესების წრე
TPS92515-Q1-ის მოკლე ჩართვის გამომავალი ხარვეზის მაგალითზე 3 სურათზე, შეცვლილი მეთოდი 5-ში მოცემული გამოიყენება VCC-სა და COFF-ს შორის ROFF2-ის დასამატებლად COFF-ის დასატენად.
ROFF2-ის არჩევა ორეტაპიანი პროცესია.პირველი ნაბიჯი არის გამორთვის საჭირო დროის (tOFF-Shunt) გამოთვლა, როდესაც გამოსასვლელად გამოიყენება შუნტის რეზისტორი, სადაც VSHUNT არის გამომავალი ძაბვა, როდესაც შუნტის რეზისტორი გამოიყენება დატვირთვისთვის.
მეორე ნაბიჯი არის tOFF-Shunt-ის გამოყენება ROFF2-ის გამოსათვლელად, რომელიც არის დატენვა VCC-დან COFF-მდე ROFF2-ით, გამოითვლება შემდეგნაირად.
გაანგარიშების საფუძველზე, აირჩიეთ შესაბამისი ROFF2 მნიშვნელობა (50k Ohm) და შეაერთეთ ROFF2 VCC-სა და COFF-ს შორის ნახაზი 3-ის გაუმართაობის შემთხვევაში, როდესაც მიკროსქემის გამომავალი ნორმალურია.ასევე გაითვალისწინეთ, რომ ROFF2 გაცილებით დიდი უნდა იყოს ვიდრე ROFF1;თუ ის ძალიან დაბალია, TPS92515-Q1-ს ექნება ჩართვის დროის მინიმალური პრობლემები, რაც გამოიწვევს დენის გაზრდას და ჩიპური მოწყობილობის შესაძლო დაზიანებას.
სურათი 6. TPS92515-Q1 ინდუქტორის დენი და გამომავალი ძაბვა (ნორმალური ROFF2-ის დამატების შემდეგ)
გამოქვეყნების დრო: თებერვალი-15-2022