LED driver chip introduktion
med den hurtige udvikling af bilelektronikindustrien er LED-driverchips med høj densitet med bredt indgangsspændingsområde i vid udstrækning brugt i bilbelysning, herunder udvendig for- og bagbelysning, indvendig belysning og displaybelysning.
LED-driverchips kan opdeles i analog dæmpning og PWM-dæmpning i henhold til dæmpningsmetoden.Analog dæmpning er relativt enkel, PWM dæmpning er relativt kompleks, men det lineære dæmpningsområde er større end analog dæmpning.LED driver chip som en klasse af strømstyringschip, dens topologi hovedsageligt Buck and Boost.buck kredsløb udgangsstrøm kontinuerlig, således at dens udgangsstrøm krusning er mindre, kræver mindre output kapacitans, mere befordrende for at opnå høj effekttæthed af kredsløbet.
Figur 1 Output Current Boost vs Buck
De almindelige kontroltilstande for LED-driverchips er strømtilstand (CM), COFT (kontrolleret OFF-tid) tilstand, COFT & PCM (spidsstrømstilstand) tilstand.Sammenlignet med den aktuelle tilstandskontrol kræver COFT-kontroltilstand ikke sløjfekompensation, hvilket er befordrende for at forbedre effekttætheden, samtidig med at den har en hurtigere dynamisk respons.
I modsætning til andre kontroltilstande har COFT kontroltilstand chippen en separat COFF pin til indstilling af slukketid.Denne artikel introducerer konfigurationen og forholdsreglerne for det eksterne kredsløb af COFF baseret på en typisk COFT-styret Buck LED-driverchip.
Grundlæggende konfiguration af COFF og forholdsregler
Kontrolprincippet for COFT-tilstand er, at når induktorstrømmen når det indstillede strømniveau, slukker det øvre rør, og det nederste rør tændes.Når slukningstiden når tOFF, tændes det øverste rør igen.Når det øvre rør er slukket, vil det forblive slukket i en konstant tid (tOFF).tOFF indstilles af kondensatoren (COFF) og udgangsspændingen (Vo) ved kredsløbets periferi.Dette er vist i figur 2. Fordi ILED'en er stramt reguleret, vil Vo forblive næsten konstant over en lang række indgangsspændinger og temperaturer, hvilket resulterer i en næsten konstant tOFF, som kan beregnes ved hjælp af Vo.
Figur 2. slukketidskontrolkredsløb og tOFF-beregningsformel
Det skal bemærkes, at når den valgte dæmpningsmetode eller dæmpningskredsløb kræver en kortsluttet udgang, vil kredsløbet ikke starte korrekt på dette tidspunkt.På dette tidspunkt bliver induktorstrømmens krusning stor, udgangsspændingen bliver meget lav, langt mindre end den indstillede spænding.Når denne fejl opstår, vil induktorstrømmen arbejde med den maksimale slukketid.Normalt når den maksimale off-tid indstillet inde i chippen 200us ~ 300us.På dette tidspunkt ser induktorstrømmen og udgangsspændingen ud til at gå i hikketilstand og kan ikke udsendes normalt.Figur 3 viser den unormale bølgeform af induktorstrømmen og udgangsspændingen af TPS92515-Q1, når shuntmodstanden bruges til belastningen.
Figur 4 viser tre typer kredsløb, der kan forårsage ovenstående fejl.Når shunt-FET'en bruges til dæmpning, vælges shuntmodstanden til belastningen, og belastningen er et LED-omskiftermatrixkredsløb, alle kan kortslutte udgangsspændingen og forhindre normal opstart.
Figur 3 TPS92515-Q1 Induktorstrøm og udgangsspænding (modstandsbelastningsudgangsfejl)
Figur 4. Kredsløb, der kan forårsage udgangskortslutninger
For at undgå dette, selv når udgangen er kortsluttet, er der stadig behov for en ekstra spænding for at oplade COFF.Den parallelle forsyning, som VCC/VDD kan bruges som oplader COFF-kondensatorerne, opretholder en stabil off-tid og holder en konstant krusning.Kunder kan reservere en modstand ROFF2 mellem VCC/VDD og COFF, når de designer kredsløbet, som vist i figur 5, for at lette fejlfindingsarbejdet senere.Samtidig giver TI-chipdatabladet normalt den specifikke ROFF2-beregningsformel i henhold til chippens interne kredsløb for at lette kundens valg af modstand.
Figur 5. SHUNT FØT eksternt ROFF2-forbedringskredsløb
Tager man kortslutningsudgangsfejlen for TPS92515-Q1 i figur 3 som et eksempel, bruges den modificerede metode i figur 5 til at tilføje en ROFF2 mellem VCC og COFF for at oplade COFF.
Valg af ROFF2 er en to-trins proces.Det første trin er at beregne den nødvendige nedlukningstid (tOFF-Shunt), når shuntmodstanden bruges til udgangen, hvor VSHUNT er udgangsspændingen, når shuntmodstanden bruges til belastningen.
Det andet trin er at bruge tOFF-Shunt til at beregne ROFF2, som er ladningen fra VCC til COFF via ROFF2, beregnet som følger.
Baseret på beregningen skal du vælge den passende ROFF2-værdi (50k Ohm) og forbinde ROFF2 mellem VCC og COFF i fejltilfældet i figur 3, når kredsløbsudgangen er normal.Bemærk også, at ROFF2 skal være meget større end ROFF1;hvis det er for lavt, vil TPS92515-Q1 opleve minimale tænd-tidsproblemer, hvilket vil resultere i øget strøm og mulig skade på chipenheden.
Figur 6. TPS92515-Q1 induktorstrøm og udgangsspænding (normal efter tilføjelse af ROFF2)
Indlægstid: 15-feb-2022