Որո՞նք են կոնֆիգուրացիան և նկատառումները COFT կառավարման ռեժիմում:

LED վարորդի չիպի ներդրում

Ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության արագ զարգացման հետ մեկտեղ, լայն մուտքային լարման տիրույթով բարձր խտության LED վարորդի չիպերը լայնորեն օգտագործվում են ավտոմոբիլային լուսավորության մեջ, ներառյալ արտաքին առջևի և հետևի լուսավորությունը, ներքին լուսավորությունը և էկրանի հետևի լուսավորությունը:

LED վարորդի չիպսերը կարելի է բաժանել անալոգային մթնեցման և PWM մթության՝ ըստ մթության մեթոդի:Անալոգային մթնեցումը համեմատաբար պարզ է, PWM մթագնումը՝ համեմատաբար բարդ, բայց գծային մթագնումն ավելի մեծ է, քան անալոգային մթագնում:LED վարորդի չիպը որպես էներգիայի կառավարման չիպի դաս, դրա տոպոլոգիան հիմնականում Buck և Boost է:շղթայի ելքային հոսանքը շարունակական է, որպեսզի դրա ելքային հոսանքի ալիքն ավելի փոքր լինի՝ պահանջելով ավելի փոքր ելքային հզորություն, որն ավելի նպաստավոր է շղթայի բարձր հզորության խտության հասնելու համար:

Նկար 1 Արդյունք հոսանքի ուժեղացում ընդդեմ Բաքի

LED վարորդի չիպերի ընդհանուր կառավարման ռեժիմներն են ընթացիկ ռեժիմը (CM), COFT (վերահսկվող OFF-ժամանակ) ռեժիմը, COFT և PCM (պիկ ընթացիկ ռեժիմը):Ընթացիկ ռեժիմի կառավարման համեմատ՝ COFT կառավարման ռեժիմը չի պահանջում հանգույցի փոխհատուցում, ինչը նպաստում է հզորության խտության բարելավմանը, միաժամանակ ունենալով ավելի արագ դինամիկ արձագանք:

Ի տարբերություն կառավարման այլ ռեժիմների, COFT կառավարման ռեժիմի չիպն ունի առանձին COFF քորոց՝ ժամանակի անջատման համար:Այս հոդվածը ներկայացնում է COFF-ի արտաքին միացման կոնֆիգուրացիան և նախազգուշական միջոցները՝ հիմնված COFT-ով կառավարվող Buck LED վարորդի սովորական չիպի վրա:

COFF-ի հիմնական կոնֆիգուրացիան և նախազգուշական միջոցները

COFT ռեժիմի կառավարման սկզբունքն այն է, որ երբ ինդուկտորային հոսանքը հասնում է անջատված հոսանքի մակարդակին, վերին խողովակն անջատվում է, իսկ ստորին խողովակը միանում է:Երբ անջատման ժամանակը հասնում է OFF-ին, վերին խողովակը նորից միանում է:Վերին խողովակն անջատվելուց հետո այն կմնա անջատված մշտական ​​ժամանակով (tOFF):tOFF-ը սահմանվում է կոնդենսատորով (COFF) և ելքային լարմամբ (Vo) շղթայի ծայրամասում:Սա ցույց է տրված Նկար 2-ում: Քանի որ ILED-ը սերտորեն կարգավորվում է, Vo-ն կմնա համարյա հաստատուն մուտքային լարումների և ջերմաստիճանների լայն շրջանակում, ինչը հանգեցնում է գրեթե հաստատուն tOFF-ի, որը կարելի է հաշվարկել Vo-ի միջոցով:

Նկար 2. անջատման ժամանակի կառավարման միացում և tOFF հաշվարկման բանաձև

Հարկ է նշել, որ երբ ընտրված մթնեցման մեթոդը կամ մթնեցման սխեման պահանջում է կարճ ելք, միացումն այս պահին ճիշտ չի գործարկվի:Այս պահին ինդուկտորային հոսանքի ալիքը մեծանում է, ելքային լարումը դառնում է շատ ցածր՝ սահմանված լարումից շատ ավելի քիչ:Երբ այս ձախողումը տեղի է ունենում, ինդուկտորային հոսանքը կաշխատի առավելագույն անջատման ժամանակով:Սովորաբար չիպի ներսում սահմանված առավելագույն անջատման ժամանակը հասնում է 200 us~ 300 us:Այս պահին ինդուկտորային հոսանքը և ելքային լարումը կարծես թե մտնում են զկռտման ռեժիմ և չեն կարող նորմալ ելք ունենալ:Նկար 3-ը ցույց է տալիս TPS92515-Q1-ի ինդուկտորային հոսանքի և ելքային լարման աննորմալ ալիքի ձևը, երբ բեռի համար օգտագործվում է շունտային դիմադրություն:

Նկար 4-ը ցույց է տալիս երեք տեսակի սխեմաներ, որոնք կարող են առաջացնել վերը նշված անսարքությունները:Երբ շունտ FET-ն օգտագործվում է խավարման համար, շունտային ռեզիստորն ընտրվում է բեռի համար, իսկ բեռը լուսադիոդային անջատիչ մատրիցային միացում է, բոլորը կարող են կրճատել ելքային լարումը և կանխել նորմալ գործարկումը:

Նկար 3 TPS92515-Q1 ինդուկտորային հոսանքի և ելքային լարման (ռեզիստորի բեռնվածքի ելքի կարճ անսարքություն)

Նկար 4. Սխեմաներ, որոնք կարող են առաջացնել ելքային շորտեր

Դրանից խուսափելու համար, նույնիսկ երբ ելքը կարճ է, դեռևս անհրաժեշտ է լրացուցիչ լարում COFF-ը լիցքավորելու համար:Զուգահեռ մատակարարումը, որը VCC/VDD-ն կարող է օգտագործվել որպես COFF կոնդենսատորները լիցքավորելու համար, պահպանում է անջատման կայուն ժամանակը և պահպանում է մշտական ​​ալիք:Հաճախորդները կարող են ROFF2 ռեզիստոր վերապահել VCC/VDD-ի և COFF-ի միջև շղթան նախագծելիս, ինչպես ցույց է տրված Նկար 5-ում, հետագայում վրիպազերծման աշխատանքը հեշտացնելու համար:Միևնույն ժամանակ, TI չիպի տվյալների թերթիկը սովորաբար տալիս է հատուկ ROFF2 հաշվարկման բանաձևը՝ համաձայն չիպի ներքին սխեմայի՝ հաճախորդի կողմից ռեզիստորի ընտրությունը հեշտացնելու համար:

Նկար 5. SHUNT FET Արտաքին ROFF2 բարելավման շղթա

Նկար 3-ում TPS92515-Q1-ի կարճ միացման ելքի սխալը որպես օրինակ վերցնելով, Նկար 5-ի փոփոխված մեթոդն օգտագործվում է ROFF2 VCC-ի և COFF-ի միջև ավելացնելու համար COFF-ը լիցքավորելու համար:

ROFF2-ի ընտրությունը երկու քայլից բաղկացած գործընթաց է:Առաջին քայլը պետք է հաշվարկել անջատման պահանջվող ժամանակը (tOFF-Shunt), երբ ելքի համար օգտագործվում է շունտային ռեզիստորը, որտեղ VSHUNT-ը ելքային լարումն է, երբ շունտային ռեզիստորն օգտագործվում է բեռի համար:

  Երկրորդ քայլը tOFF-Shunt-ի օգտագործումն է ROFF2-ը հաշվարկելու համար, որը VCC-ից COFF-ի լիցքավորումն է ROFF2-ի միջոցով, որը հաշվարկվում է հետևյալ կերպ:

Հաշվարկի հիման վրա ընտրեք համապատասխան ROFF2 արժեքը (50k Ohm) և միացրեք ROFF2-ը VCC-ի և COFF-ի միջև Նկար 3-ի անսարքության դեպքում, երբ շղթայի ելքը նորմալ է:Նաև նշեք, որ ROFF2-ը պետք է շատ ավելի մեծ լինի, քան ROFF1-ը;եթե այն չափազանց ցածր է, TPS92515-Q1-ը կունենա նվազագույն միացման ժամանակի հետ կապված խնդիրներ, ինչը կհանգեցնի հոսանքի ավելացման և չիպային սարքի հնարավոր վնասմանը:

Նկար 6. TPS92515-Q1 ինդուկտորային հոսանքը և ելքային լարումը (նորմալ ROFF2 ավելացնելուց հետո)