Presentación do chip controlador LED
co rápido desenvolvemento da industria da electrónica do automóbil, os chips de controladores LED de alta densidade con amplo rango de voltaxe de entrada utilízanse amplamente na iluminación do automóbil, incluíndo iluminación exterior frontal e traseira, iluminación interior e retroiluminación da pantalla.
Os chips de controladores LED pódense dividir en atenuación analóxica e atenuación PWM segundo o método de atenuación.A atenuación analóxica é relativamente sinxela, a atenuación PWM é relativamente complexa, pero o rango de atenuación lineal é maior que a atenuación analóxica.Chip controlador LED como clase de chip de xestión de enerxía, a súa topoloxía principalmente Buck e Boost.circuíto buck corrente de saída continua para que a súa ondulación de corrente de saída é menor, que require menor capacidade de saída, máis propicio para acadar unha alta densidade de potencia do circuíto.
Figura 1 Aumento da corrente de saída vs Buck
Os modos de control comúns dos chips de controladores LED son o modo actual (CM), o modo COFT (horario de apagado controlado), o modo COFT e PCM (modo de corrente máxima).En comparación co control do modo actual, o modo de control COFT non require compensación de bucle, o que é propicio para mellorar a densidade de potencia, mentres ten unha resposta dinámica máis rápida.
A diferenza doutros modos de control, o chip do modo de control COFT ten un pin COFF separado para a configuración do tempo de inactividade.Este artigo presenta a configuración e precaucións para o circuíto externo de COFF baseado nun típico chip controlador Buck LED controlado por COFT.
Configuración básica de COFF e precaucións
O principio de control do modo COFT é que cando a corrente do indutor alcanza o nivel de corrente de activación, o tubo superior apágase e o tubo inferior acende.Cando o tempo de apagado chega a tOFF, o tubo superior acende de novo.Despois de que o tubo superior se apague, permanecerá apagado durante un tempo constante (tOFF).tOFF está establecido polo capacitor (COFF) e a tensión de saída (Vo) na periferia do circuíto.Isto móstrase na Figura 2. Debido a que o ILED está estreitamente regulado, o Vo permanecerá case constante nun amplo intervalo de tensións e temperaturas de entrada, resultando nun tOFF case constante, que se pode calcular usando Vo.
Figura 2. circuíto de control do tempo de apagado e fórmula de cálculo de tOFF
Nótese que cando o método de atenuación ou circuíto de atenuación seleccionado require unha saída en curto, o circuíto non se iniciará correctamente neste momento.Neste momento, a ondulación da corrente do indutor faise grande, a tensión de saída faise moi baixa, moito menos que a tensión establecida.Cando se produza este fallo, a corrente do indutor funcionará co tempo máximo de apagado.Normalmente, o tempo máximo de apagado establecido dentro do chip alcanza os 200 ~ 300 us.Neste momento, a corrente do indutor e a tensión de saída parecen entrar nun modo de hipo e non poden saír normalmente.A figura 3 mostra a forma de onda anormal da corrente do indutor e da tensión de saída do TPS92515-Q1 cando se usa a resistencia de derivación para a carga.
A figura 4 mostra tres tipos de circuítos que poden provocar os fallos anteriores.Cando o FET de derivación se usa para atenuar, a resistencia de derivación é seleccionada para a carga, e a carga é un circuíto de matriz de conmutación LED, todos eles poden cortar a tensión de saída e evitar o arranque normal.
Figura 3 TPS92515-Q1 Corriente do indutor e tensión de saída (fallo curto de saída de carga da resistencia)
Figura 4. Circuítos que poden provocar curtos de saída
Para evitar isto, mesmo cando a saída está en curto, aínda é necesaria unha tensión adicional para cargar o COFF.A subministración paralela que VCC/VDD pode usarse como carga dos capacitores COFF, mantén un tempo de apagado estable e mantén unha onda constante.Os clientes poden reservar unha resistencia ROFF2 entre VCC/VDD e COFF ao deseñar o circuíto, como se mostra na Figura 5, para facilitar o traballo de depuración posterior.Ao mesmo tempo, a folla de datos do chip TI adoita dar a fórmula específica de cálculo ROFF2 segundo o circuíto interno do chip para facilitar a elección do resistor do cliente.
Figura 5. Circuíto de mellora de ROFF2 externo SHUNT FET
Tomando como exemplo o fallo de saída de curtocircuíto de TPS92515-Q1 da Figura 3, o método modificado da Figura 5 úsase para engadir un ROFF2 entre VCC e COFF para cargar o COFF.
A selección de ROFF2 é un proceso de dous pasos.O primeiro paso é calcular o tempo de apagado necesario (tOFF-Shunt) cando se usa a resistencia de derivación para a saída, onde VSHUNT é a tensión de saída cando se usa a resistencia de derivación para a carga.
O segundo paso é usar tOFF-Shunt para calcular ROFF2, que é a carga de VCC a COFF a través de ROFF2, calculada como segue.
En función do cálculo, seleccione o valor ROFF2 apropiado (50k Ohm) e conecte ROFF2 entre VCC e COFF no caso de fallo da Figura 3, cando a saída do circuíto é normal.Teña en conta tamén que ROFF2 debería ser moito maior que ROFF1;se é demasiado baixo, o TPS92515-Q1 experimentará problemas de tempo de acendido mínimos, o que provocará un aumento da corrente e posibles danos no dispositivo con chip.
Figura 6. TPS92515-Q1 corrente do indutor e tensión de saída (normal despois de engadir ROFF2)
Hora de publicación: 15-feb-2022