Introducere chip driver LED
Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei electronice auto, cipurile driverului LED de înaltă densitate cu gamă largă de tensiuni de intrare sunt utilizate pe scară largă în iluminatul auto, inclusiv iluminatul exterior față și spate, iluminarea interioară și iluminarea din spate a afișajului.
Cipurile driverului LED pot fi împărțite în dimming analogic și dimming PWM conform metodei de dimming.Dimmerarea analogică este relativ simplă, reglarea PWM este relativ complexă, dar intervalul de reglare liniară este mai mare decât reglarea analogică.Cip driver LED ca o clasă de cip de gestionare a energiei, topologia sa în principal Buck și Boost.Curentul de ieșire al circuitului buck continuu, astfel încât ondulația curentului său de ieșire să fie mai mică, necesitând o capacitate de ieșire mai mică, mai favorabilă pentru a obține o densitate mare de putere a circuitului.
Figura 1 Creșterea curentului de ieșire vs Buck
Modurile obișnuite de control ale cipurilor driverului LED sunt modul curent (CM), modul COFT (timp controlat de oprire), modul COFT și PCM (mod curent de vârf).În comparație cu controlul modului curent, modul de control COFT nu necesită compensare a buclei, ceea ce conduce la îmbunătățirea densității puterii, având în același timp un răspuns dinamic mai rapid.
Spre deosebire de alte moduri de control, cipul pentru modul de control COFT are un pin COFF separat pentru setarea timpului de oprire.Acest articol prezintă configurația și precauțiile pentru circuitul extern al COFF pe baza unui cip de driver Buck LED tipic controlat de COFT.
Configurația de bază a COFF și precauții
Principiul de control al modului COFT este că atunci când curentul inductorului atinge nivelul curentului de pornire, tubul superior se oprește și tubul inferior se pornește.Când timpul de oprire ajunge la tOFF, tubul superior se pornește din nou.După ce tubul superior se oprește, acesta va rămâne oprit pentru un timp constant (tOFF).tOFF este setat de condensator (COFF) și tensiunea de ieșire (Vo) la periferia circuitului.Acest lucru este prezentat în Figura 2. Deoarece ILED-ul este strâns reglat, Vo va rămâne aproape constant pe o gamă largă de tensiuni și temperaturi de intrare, rezultând un tOFF aproape constant, care poate fi calculat folosind Vo.
Figura 2. circuitul de control al timpului de oprire și formula de calcul a tOFF
Trebuie remarcat faptul că, atunci când metoda de reglare sau circuitul de reglare selectată necesită o ieșire scurtcircuitată, circuitul nu va porni corect în acest moment.În acest moment, ondulația curentului inductorului devine mare, tensiunea de ieșire devine foarte scăzută, mult mai mică decât tensiunea setată.Când apare această defecțiune, curentul inductorului va funcționa cu timpul maxim de oprire.De obicei, timpul maxim de oprire setat în interiorul cipului ajunge la 200us~300us.În acest moment, curentul inductorului și tensiunea de ieșire par să intre într-un mod de sughiț și nu pot ieși în mod normal.Figura 3 arată forma de undă anormală a curentului inductorului și a tensiunii de ieșire a TPS92515-Q1 atunci când rezistorul de șunt este utilizat pentru sarcină.
Figura 4 prezintă trei tipuri de circuite care pot cauza defecțiunile de mai sus.Când FET-ul de șunt este utilizat pentru reglare, rezistorul de șunt este selectat pentru sarcină, iar sarcina este un circuit cu matrice de comutare LED, toate pot scurtcircuita tensiunea de ieșire și pot împiedica pornirea normală.
Figura 3 TPS92515-Q1 Curentul inductorului și tensiunea de ieșire (defecțiune scurtă la ieșire la sarcină rezistor)
Figura 4. Circuite care pot cauza scurtcircuitari la ieșire
Pentru a evita acest lucru, chiar și atunci când ieșirea este scurtcircuitată, este încă necesară o tensiune suplimentară pentru a încărca COFF-ul.Sursa paralelă pe care VCC/VDD poate fi utilizată ca încarcă condensatorii COFF, menține un timp de oprire stabil și menține o ondulație constantă.Clienții pot rezerva o rezistență ROFF2 între VCC/VDD și COFF atunci când proiectează circuitul, așa cum se arată în Figura 5, pentru a facilita munca de depanare ulterioară.În același timp, fișa tehnică a cipului TI oferă de obicei formula de calcul ROFF2 specifică în funcție de circuitul intern al cipului pentru a facilita alegerea rezistorului de către client.
Figura 5. Circuitul de îmbunătățire extern ROFF2 SHUNT FET
Luând defectul de ieșire de scurtcircuit al lui TPS92515-Q1 din Figura 3 ca exemplu, metoda modificată din Figura 5 este utilizată pentru a adăuga un ROFF2 între VCC și COFF pentru a încărca COFF.
Selectarea ROFF2 este un proces în două etape.Primul pas este de a calcula timpul necesar de oprire (tOFF-Shunt) atunci când rezistorul de șunt este utilizat pentru ieșire, unde VSHUNT este tensiunea de ieșire atunci când rezistorul de șunt este utilizat pentru sarcină.
Al doilea pas este să utilizați tOFF-Shunt pentru a calcula ROFF2, care este taxa de la VCC la COFF prin ROFF2, calculată după cum urmează.
Pe baza calculului, selectați valoarea ROFF2 corespunzătoare (50k Ohm) și conectați ROFF2 între VCC și COFF în cazul defecțiunii din Figura 3, când ieșirea circuitului este normală.De asemenea, rețineți că ROFF2 ar trebui să fie mult mai mare decât ROFF1;dacă este prea scăzut, TPS92515-Q1 va întâmpina probleme minime de timp de pornire, ceea ce va duce la creșterea curentului și la posibila deteriorare a dispozitivului cu cip.
Figura 6. TPS92515-Q1 curent inductor și tensiune de ieșire (normal după adăugarea ROFF2)
Ora postării: 15-feb-2022