Prezantimi i çipit të drejtuesit LED
me zhvillimin e shpejtë të industrisë së elektronikës së automobilave, çipat LED me densitet të lartë me gamë të gjerë të tensionit hyrës përdoren gjerësisht në ndriçimin e automobilave, duke përfshirë ndriçimin e jashtëm të përparmë dhe të pasmë, ndriçimin e brendshëm dhe ndriçimin e pasëm të ekranit.
Çipat e drejtuesit LED mund të ndahen në zbehje analoge dhe zbehje PWM sipas metodës së zbehjes.Zvogëlimi analog është relativisht i thjeshtë, zbehja PWM është relativisht komplekse, por diapazoni i zbehjes lineare është më i madh se zbehja analoge.Çipi LED i shoferit si një klasë e çipit të menaxhimit të energjisë, topologjia e tij kryesisht Buck dhe Boost.Rryma e daljes së qarkut buck është e vazhdueshme në mënyrë që valëzimi i rrymës së daljes të jetë më i vogël, duke kërkuar një kapacitet më të vogël të daljes, më i favorshëm për të arritur densitetin e lartë të fuqisë së qarkut.
Figura 1 Rritja aktuale e daljes kundrejt Buck
Mënyrat e zakonshme të kontrollit të çipave të drejtuesit LED janë modaliteti aktual (CM), modaliteti COFT (koha e kontrolluar OFF), modaliteti COFT dhe PCM (modaliteti i rrymës maksimale).Krahasuar me kontrollin aktual të modalitetit, modaliteti i kontrollit COFT nuk kërkon kompensim të lakut, i cili është i favorshëm për të përmirësuar densitetin e fuqisë, ndërkohë që ka një përgjigje dinamike më të shpejtë.
Ndryshe nga mënyrat e tjera të kontrollit, çipi i modalitetit të kontrollit COFT ka një kunj të veçantë COFF për vendosjen e kohës së çaktivizimit.Ky artikull prezanton konfigurimin dhe masat paraprake për qarkun e jashtëm të COFF bazuar në një çip tipik drejtuesi Buck LED të kontrolluar nga COFT.
Konfigurimi bazë i COFF dhe masat paraprake
Parimi i kontrollit të modalitetit COFT është që kur rryma e induktorit arrin nivelin e rrymës së caktuar, tubi i sipërm fiket dhe tubi i poshtëm ndizet.Kur koha e fikjes arrin në OFF, tubi i sipërm ndizet përsëri.Pasi tubi i sipërm fiket, ai do të qëndrojë i fikur për një kohë konstante (tOFF).tOFF vendoset nga kondensatori (COFF) dhe tensioni i daljes (Vo) në periferi të qarkut.Kjo tregohet në figurën 2. Për shkak se ILED është i rregulluar fort, Vo do të mbetet pothuajse konstante në një gamë të gjerë tensionesh dhe temperaturash hyrëse, duke rezultuar në një tOFF pothuajse konstante, e cila mund të llogaritet duke përdorur Vo.
Figura 2. qarku i kontrollit të kohës së fikur dhe formula e llogaritjes së tOFF
Duhet të theksohet se kur metoda e zgjedhur e zbehjes ose qarku i zbehjes kërkon një dalje të shkurtuar, qarku nuk do të fillojë siç duhet në këtë moment.Në këtë kohë, valëzimi i rrymës së induktorit bëhet i madh, voltazhi i daljes bëhet shumë i ulët, shumë më i vogël se tensioni i caktuar.Kur ndodh ky dështim, rryma e induktorit do të funksionojë me kohën maksimale të fikjes.Zakonisht koha maksimale e fikjes së vendosur brenda çipit arrin 200us~300us.Në këtë kohë, rryma e induktorit dhe voltazhi i daljes duket se hyjnë në modalitetin e lemzës dhe nuk mund të dalin normalisht.Figura 3 tregon formën e valës jonormale të rrymës së induktorit dhe tensionit në dalje të TPS92515-Q1 kur përdoret rezistenca e shuntit për ngarkesën.
Figura 4 tregon tre lloje të qarqeve që mund të shkaktojnë defektet e mësipërme.Kur shunt FET përdoret për zbehje, rezistenca e shuntit zgjidhet për ngarkesën dhe ngarkesa është një qark matricë komutues LED, të gjithë mund të shkurtojnë tensionin e daljes dhe të parandalojnë ndezjen normale.
Figura 3 TPS92515-Q1 Rryma dhe tensioni i daljes së induktorit (Defekt i shkurtër i daljes së ngarkesës së rezistencës)
Figura 4. Qarqet që mund të shkaktojnë shkurtesa në dalje
Për të shmangur këtë, edhe kur dalja është e shkurtuar, nevojitet ende një tension shtesë për të ngarkuar COFF.Furnizimi paralel që VCC/VDD mund të përdoret si ngarkon kondensatorët COFF, ruan një kohë të qëndrueshme fikje dhe mban një valëzim të vazhdueshëm.Konsumatorët mund të rezervojnë një rezistencë ROFF2 midis VCC/VDD dhe COFF kur dizajnojnë qarkun, siç tregohet në figurën 5, për të lehtësuar punën e korrigjimit më vonë.Në të njëjtën kohë, fleta e të dhënave të çipit TI zakonisht jep formulën specifike të llogaritjes ROFF2 sipas qarkut të brendshëm të çipit për të lehtësuar zgjedhjen e rezistencës nga klienti.
Figura 5. Qarku i përmirësimit të jashtëm ROFF2 të FET SHUNT
Duke marrë si shembull defektin e daljes së qarkut të shkurtër të TPS92515-Q1 në figurën 3, metoda e modifikuar në figurën 5 përdoret për të shtuar një ROFF2 midis VCC dhe COFF për të ngarkuar COFF.
Zgjedhja e ROFF2 është një proces me dy hapa.Hapi i parë është llogaritja e kohës së kërkuar të mbylljes (tOFF-Shunt) kur rezistenca e shuntit përdoret për daljen, ku VSHUNT është tensioni i daljes kur rezistenca e shuntit përdoret për ngarkesën.
Hapi i dytë është përdorimi i tOFF-Shunt për të llogaritur ROFF2, që është ngarkesa nga VCC në COFF nëpërmjet ROFF2, e llogaritur si më poshtë.
Bazuar në llogaritjen, zgjidhni vlerën e duhur ROFF2 (50k Ohm) dhe lidhni ROFF2 midis VCC dhe COFF në rastin e defektit në Figurën 3, kur dalja e qarkut është normale.Gjithashtu vini re se ROFF2 duhet të jetë shumë më i madh se ROFF1;nëse është shumë i ulët, TPS92515-Q1 do të ketë probleme minimale të kohës së ndezjes, gjë që do të rezultojë në rritje të rrymës dhe dëmtim të mundshëm të pajisjes së çipit.
Figura 6. Rryma dhe tensioni i daljes së induktorit TPS92515-Q1 (normale pas shtimit të ROFF2)
Koha e postimit: Shkurt-15-2022