LED sürücü çipinin təqdimatı
avtomobil elektronikası sənayesinin sürətli inkişafı ilə geniş giriş gərginliyi diapazonuna malik yüksək sıxlıqlı LED sürücü çipləri avtomobil işıqlandırmasında, o cümlədən xarici ön və arxa işıqlandırma, daxili işıqlandırma və displey arxa işıqlandırmada geniş istifadə olunur.
LED sürücü çipləri qaralma üsuluna görə analoq qaralma və PWM qaralma bölünə bilər.Analoq qaralma nisbətən sadədir, PWM qaralma nisbətən mürəkkəbdir, lakin xətti qaralma diapazonu analoq qaralmadan daha böyükdür.LED sürücü çipi güc idarəetmə çipi sinfi kimi topologiyası əsasən Buck və Boost.Buck circuit çıxış cərəyanı davamlıdır ki, onun çıxış cərəyanı dalğası daha kiçik olsun, daha kiçik çıxış tutumu tələb olunur, dövrənin yüksək güc sıxlığına nail olmaq üçün daha əlverişlidir.
Şəkil 1 Çıxış cərəyanının gücləndirilməsinə qarşı Buck
LED sürücü çiplərinin ümumi idarəetmə rejimləri cari rejim (CM), COFT (idarə olunan OFF-time) rejimi, COFT & PCM (pik cərəyan rejimi) rejimidir.Cari rejim nəzarəti ilə müqayisədə, COFT idarəetmə rejimi daha sürətli dinamik reaksiyaya malik olmaqla, güc sıxlığını yaxşılaşdırmaq üçün əlverişli olan döngə kompensasiyası tələb etmir.
Digər idarəetmə rejimlərindən fərqli olaraq, COFT idarəetmə rejimi çipində iş vaxtı təyin etmək üçün ayrıca COFF pin var.Bu məqalə tipik COFT ilə idarə olunan Buck LED sürücü çipinə əsaslanan COFF-un xarici dövrəsi üçün konfiqurasiya və ehtiyat tədbirləri təqdim edir.
COFF-un əsas konfiqurasiyası və ehtiyat tədbirləri
COFT rejiminin idarəetmə prinsipi ondan ibarətdir ki, induktor cərəyanı təyin edilmiş cərəyan səviyyəsinə çatdıqda yuxarı boru sönür və aşağı boru açılır.Söndürmə vaxtı tOFF-a çatdıqda, yuxarı boru yenidən açılır.Üst boru söndükdən sonra o, sabit bir müddət (tOFF) sönəcək.tOFF dövrənin periferiyasında kondansatör (COFF) və çıxış gərginliyi (Vo) tərəfindən təyin edilir.Bu, Şəkil 2-də göstərilmişdir. ILED sıx şəkildə tənzimləndiyinə görə, geniş giriş gərginlikləri və temperatur diapazonunda Vo demək olar ki, sabit qalacaq, nəticədə Vo-dan istifadə etməklə hesablana bilən təxminən sabit tOFF olacaq.
Şəkil 2. söndürmə vaxtına nəzarət sxemi və tOFF hesablama düsturu
Qeyd etmək lazımdır ki, seçilmiş karartma üsulu və ya qaralma sxemi qısaldılmış çıxış tələb etdikdə, dövrə bu anda düzgün başlamayacaq.Bu zaman induktor cərəyanının dalğalanması böyük olur, çıxış gərginliyi çox aşağı olur, müəyyən edilmiş gərginlikdən xeyli az olur.Bu nasazlıq baş verdikdə, induktor cərəyanı maksimum söndürmə vaxtı ilə işləyəcək.Adətən çipin daxilində təyin olunan maksimum işləmə müddəti 200us~300us-a çatır.Bu zaman induktor cərəyanı və çıxış gərginliyi hıçqırıq rejiminə girir və normal çıxış edə bilmir.Şəkil 3 yük üçün şunt rezistoru istifadə edildikdə TPS92515-Q1 induktor cərəyanının və çıxış gərginliyinin anormal dalğa formasını göstərir.
Şəkil 4-də yuxarıda göstərilən nasazlıqlara səbəb ola biləcək üç növ dövrə göstərilir.Qaralma üçün şunt FET istifadə edildikdə, yük üçün şunt rezistoru seçilir və yük LED kommutasiya matrisi dövrəsidir, onların hamısı çıxış gərginliyini qısaldır və normal işə salınmasına mane ola bilər.
Şəkil 3 TPS92515-Q1 İndüktörün Cərəyanı və Çıxış Gərginliyi (Rezistor Yükü Çıxış Qısa Xəta)
Şəkil 4. Çıxış qısalmasına səbəb ola biləcək sxemlər
Bunun qarşısını almaq üçün hətta çıxış qısaldılmış olsa belə, COFF-u doldurmaq üçün hələ də əlavə gərginlik lazımdır.VCC/VDD-nin COFF kondansatörlərini doldurmaq kimi istifadə edilə bilən paralel təchizatı, sabit işləmə müddətini saxlayır və daimi dalğalanma saxlayır.Müştərilər sonradan sazlama işini asanlaşdırmaq üçün Şəkil 5-də göstərildiyi kimi sxemi tərtib edərkən VCC/VDD və COFF arasında ROFF2 rezistorunu rezerv edə bilərlər.Eyni zamanda, TI çipinin məlumat vərəqi adətən müştərinin rezistor seçimini asanlaşdırmaq üçün çipin daxili dövrəsinə uyğun olaraq xüsusi ROFF2 hesablama düsturunu verir.
Şəkil 5. SHUNT FET Xarici ROFF2 Təkmilləşdirmə Dövrəsi
Nümunə olaraq Şəkil 3-də TPS92515-Q1 qısaqapanma çıxış xətasını götürsək, Şəkil 5-də dəyişdirilmiş metod COFF-u doldurmaq üçün VCC və COFF arasında ROFF2 əlavə etmək üçün istifadə olunur.
ROFF2-nin seçilməsi iki addımlı bir prosesdir.Birinci addım, şunt rezistoru çıxış üçün istifadə edildikdə, lazımi bağlanma müddətini (tOFF-Shunt) hesablamaqdır, burada VSHUNT, şunt rezistoru yük üçün istifadə edildikdə çıxış gərginliyidir.
İkinci addım ROFF2-ni hesablamaq üçün tOFF-Shunt-dan istifadə etməkdir ki, bu da VCC-dən ROFF2 vasitəsilə COFF-a yüklənmədir və aşağıdakı kimi hesablanır.
Hesablamaya əsasən, müvafiq ROFF2 dəyərini (50k Ohm) seçin və dövrə çıxışı normal olduqda, Şəkil 3-dəki nasazlıq vəziyyətində VCC və COFF arasında ROFF2-ni birləşdirin.Həmçinin nəzərə alın ki, ROFF2 ROFF1-dən çox böyük olmalıdır;çox aşağı olarsa, TPS92515-Q1 minimum işə salınma vaxtı problemləri ilə üzləşəcək, bu da cərəyanın artmasına və çip cihazının mümkün zədələnməsinə səbəb olacaqdır.
Şəkil 6. TPS92515-Q1 induktor cərəyanı və çıxış gərginliyi (ROFF2 əlavə edildikdən sonra normal)
Göndərmə vaxtı: 15 fevral 2022-ci il