LED-drivrutin chip introduktion
med den snabba utvecklingen av fordonselektronikindustrin används högdensitets LED-drivrutiner med ett brett inspänningsområde i stor utsträckning inom fordonsbelysning, inklusive exteriör fram- och bakbelysning, interiörbelysning och displaybelysning.
LED-drivrutiner kan delas in i analog dimning och PWM-dimning enligt dimningsmetoden.Analog dimning är relativt enkel, PWM-dimning är relativt komplex, men det linjära dimningsområdet är större än analog dimning.LED-drivrutin chip som en klass av energihantering chip, dess topologi främst Buck och Boost.buck-kretsens utgångsström kontinuerligt så att dess utströmsrippel är mindre, vilket kräver mindre utgångskapacitans, vilket är mer gynnsamt för att uppnå hög effekttäthet hos kretsen.
Figur 1 Output Current Boost vs Buck
De vanliga kontrolllägena för LED-drivrutiner är strömläge (CM), COFT-läge (kontrollerad FRÅN-tid), COFT & PCM (toppströmsläge).Jämfört med nuvarande lägesstyrning kräver COFT-styrläget inte loopkompensation, vilket bidrar till att förbättra effekttätheten samtidigt som det har en snabbare dynamisk respons.
Till skillnad från andra kontrolllägen har COFT-kontrolllägeschippet ett separat COFF-stift för avstängning.Den här artikeln introducerar konfigurationen och försiktighetsåtgärderna för den externa kretsen av COFF baserat på ett typiskt COFT-kontrollerat Buck LED-drivrutinchip.
Grundläggande konfiguration av COFF och försiktighetsåtgärder
Kontrollprincipen för COFT-läge är att när induktorströmmen når den inställda strömnivån, stängs det övre röret av och det nedre röret slås på.När avstängningstiden når tOFF, slås det övre röret på igen.Efter att det övre röret stängs av kommer det att förbli avstängt under en konstant tid (tOFF).tOFF ställs in av kondensatorn (COFF) och utgångsspänningen (Vo) vid kretsens periferi.Detta visas i figur 2. Eftersom ILED är hårt reglerad kommer Vo att förbli nästan konstant över ett brett spektrum av inspänningar och temperaturer, vilket resulterar i en nästan konstant tOFF, som kan beräknas med Vo.
Figur 2. fråntidskontrollkrets och tOFF-beräkningsformel
Det bör noteras att när den valda dimningsmetoden eller dimringskretsen kräver en kortsluten utgång, kommer kretsen inte att starta ordentligt vid denna tidpunkt.Vid denna tidpunkt blir induktorströmsrippeln stor, utspänningen blir mycket låg, mycket mindre än den inställda spänningen.När detta fel inträffar kommer induktorströmmen att fungera med maximal avstängningstid.Vanligtvis når den maximala avstängningstiden inuti chippet 200us~300us.Vid denna tidpunkt verkar induktorströmmen och utspänningen gå in i ett hickaläge och kan inte matas ut normalt.Figur 3 visar den onormala vågformen för induktorströmmen och utspänningen från TPS92515-Q1 när shuntmotståndet används för belastningen.
Figur 4 visar tre typer av kretsar som kan orsaka ovanstående fel.När shunt-FET används för dimning, väljs shuntmotståndet för belastningen, och belastningen är en LED-omkopplingsmatriskrets, alla kan kortsluta utspänningen och förhindra normal uppstart.
Figur 3 TPS92515-Q1 Induktorström och utgångsspänning (motståndsbelastningsutgång kortslutning)
Figur 4. Kretsar som kan orsaka kortslutningar
För att undvika detta, även när utgången är kortsluten, behövs fortfarande en extra spänning för att ladda COFF.Parallellförsörjningen som VCC/VDD kan användas som laddar COFF-kondensatorerna, upprätthåller en stabil avstängningstid och håller en konstant rippel.Kunder kan reservera ett motstånd ROFF2 mellan VCC/VDD och COFF vid design av kretsen, som visas i figur 5, för att underlätta felsökningsarbetet senare.Samtidigt ger TI-chipets datablad vanligtvis den specifika ROFF2-beräkningsformeln enligt chipets interna krets för att underlätta kundens val av motstånd.
Figur 5. SHUNT FET Extern ROFF2 förbättringskrets
Med kortslutningsutgångsfelet för TPS92515-Q1 i figur 3 som ett exempel, används den modifierade metoden i figur 5 för att lägga till en ROFF2 mellan VCC och COFF för att ladda COFF.
Att välja ROFF2 är en process i två steg.Det första steget är att beräkna den nödvändiga avstängningstiden (tOFF-Shunt) när shuntmotståndet används för utgången, där VSHUNT är utspänningen när shuntmotståndet används för belastningen.
Det andra steget är att använda tOFF-Shunt för att beräkna ROFF2, vilket är laddningen från VCC till COFF via ROFF2, beräknad enligt följande.
Baserat på beräkningen, välj lämpligt ROFF2-värde (50k Ohm) och anslut ROFF2 mellan VCC och COFF i felfallet i figur 3, när kretsutgången är normal.Observera också att ROFF2 bör vara mycket större än ROFF1;om den är för låg kommer TPS92515-Q1 att uppleva minimala starttidsproblem, vilket kommer att resultera i ökad ström och möjlig skada på chipenheten.
Figur 6. TPS92515-Q1 induktorström och utspänning (normalt efter tillägg av ROFF2)
Posttid: 2022-02-15