COFT नियंत्रण मोड में कॉन्फ़िगरेशन और विचार क्या हैं?

एलईडी ड्राइवर चिप परिचय

ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के तेजी से विकास के साथ, व्यापक इनपुट वोल्टेज रेंज के साथ उच्च घनत्व वाले एलईडी ड्राइवर चिप्स का व्यापक रूप से ऑटोमोटिव लाइटिंग में उपयोग किया जाता है, जिसमें बाहरी फ्रंट और रियर लाइटिंग, आंतरिक लाइटिंग और डिस्प्ले बैकलाइटिंग शामिल हैं।

एलईडी ड्राइवर चिप्स को डिमिंग विधि के अनुसार एनालॉग डिमिंग और पीडब्लूएम डिमिंग में विभाजित किया जा सकता है।एनालॉग डिमिंग अपेक्षाकृत सरल है, पीडब्लूएम डिमिंग अपेक्षाकृत जटिल है, लेकिन रैखिक डिमिंग रेंज एनालॉग डिमिंग से अधिक है।एलईडी ड्राइवर चिप पावर प्रबंधन चिप के एक वर्ग के रूप में, इसकी टोपोलॉजी मुख्य रूप से बक और बूस्ट है।हिरन सर्किट आउटपुट करंट निरंतर होता है ताकि इसका आउटपुट करंट रिपल छोटा हो, इसके लिए छोटे आउटपुट कैपेसिटेंस की आवश्यकता होती है, जो सर्किट की उच्च शक्ति घनत्व प्राप्त करने के लिए अधिक अनुकूल है।

चित्र 1 आउटपुट करंट बूस्ट बनाम बक

एलईडी ड्राइवर चिप्स के सामान्य नियंत्रण मोड वर्तमान मोड (सीएम), सीओएफटी (नियंत्रित ऑफ-टाइम) मोड, सीओएफटी और पीसीएम (पीक करंट मोड) मोड हैं।वर्तमान मोड नियंत्रण की तुलना में, COFT नियंत्रण मोड को लूप मुआवजे की आवश्यकता नहीं होती है, जो तेज़ गतिशील प्रतिक्रिया होने के साथ-साथ पावर घनत्व में सुधार करने के लिए अनुकूल है।

अन्य नियंत्रण मोड के विपरीत, COFT नियंत्रण मोड चिप में ऑफ-टाइम सेटिंग के लिए एक अलग COFF पिन होता है।यह आलेख एक विशिष्ट COFT-नियंत्रित बक एलईडी ड्राइवर चिप के आधार पर COFF के बाहरी सर्किट के लिए कॉन्फ़िगरेशन और सावधानियों का परिचय देता है।

सीओएफएफ का बुनियादी विन्यास और सावधानियां

COFT मोड का नियंत्रण सिद्धांत यह है कि जब प्रारंभ करनेवाला करंट सेट-ऑफ करंट स्तर तक पहुँच जाता है, तो ऊपरी ट्यूब बंद हो जाती है और निचली ट्यूब चालू हो जाती है।जब टर्न-ऑफ का समय tOFF तक पहुँच जाता है, तो ऊपरी ट्यूब फिर से चालू हो जाती है।ऊपरी ट्यूब बंद होने के बाद, यह निरंतर समय (टीओएफएफ) के लिए बंद रहेगा।tOFF को सर्किट की परिधि पर कैपेसिटर (COFF) और आउटपुट वोल्टेज (Vo) द्वारा सेट किया जाता है।यह चित्र 2 में दिखाया गया है। क्योंकि ILED को कसकर विनियमित किया गया है, Vo इनपुट वोल्टेज और तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला पर लगभग स्थिर रहेगा, जिसके परिणामस्वरूप लगभग स्थिर tOFF होगा, जिसकी गणना Vo का उपयोग करके की जा सकती है।

चित्र 2. ऑफ टाइम नियंत्रण सर्किट और टीओएफएफ गणना सूत्र

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जब चयनित डिमिंग विधि या डिमिंग सर्किट को शॉर्ट आउटपुट की आवश्यकता होती है, तो इस समय सर्किट ठीक से शुरू नहीं होगा।इस समय, प्रारंभ करनेवाला वर्तमान तरंग बड़ी हो जाती है, आउटपुट वोल्टेज बहुत कम हो जाता है, सेट वोल्टेज से बहुत कम।जब यह विफलता होती है, तो प्रारंभ करनेवाला धारा अधिकतम बंद समय के साथ काम करेगी।आमतौर पर चिप के अंदर निर्धारित अधिकतम ऑफ टाइम 200us~300us तक पहुंच जाता है।इस समय प्रारंभ करनेवाला वर्तमान और आउटपुट वोल्टेज एक हिचकी मोड में प्रवेश करता प्रतीत होता है और सामान्य रूप से आउटपुट नहीं कर सकता है।चित्र 3 TPS92515-Q1 के प्रारंभ करनेवाला वर्तमान और आउटपुट वोल्टेज के असामान्य तरंग रूप को दिखाता है जब लोड के लिए शंट अवरोधक का उपयोग किया जाता है।

चित्र 4 तीन प्रकार के सर्किट दिखाता है जो उपरोक्त दोषों का कारण बन सकते हैं।जब शंट एफईटी का उपयोग डिमिंग के लिए किया जाता है, तो लोड के लिए शंट अवरोधक का चयन किया जाता है, और लोड एक एलईडी स्विचिंग मैट्रिक्स सर्किट होता है, ये सभी आउटपुट वोल्टेज को छोटा कर सकते हैं और सामान्य स्टार्ट-अप को रोक सकते हैं।

चित्र 3 TPS92515-Q1 इंडक्टर करंट और आउटपुट वोल्टेज (रेसिस्टर लोड आउटपुट शॉर्ट फॉल्ट)

चित्र 4. सर्किट जो आउटपुट शॉर्ट्स का कारण बन सकते हैं

इससे बचने के लिए, जब आउटपुट छोटा हो जाता है, तब भी COFF को चार्ज करने के लिए एक अतिरिक्त वोल्टेज की आवश्यकता होती है।VCC/VDD की समानांतर आपूर्ति का उपयोग COFF कैपेसिटर को चार्ज करने के लिए किया जा सकता है, एक स्थिर ऑफ टाइम बनाए रखता है, और एक निरंतर तरंग बनाए रखता है।सर्किट डिजाइन करते समय ग्राहक वीसीसी/वीडीडी और सीओएफएफ के बीच एक अवरोधक आरओएफएफ2 आरक्षित कर सकते हैं, जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है, ताकि बाद में डिबगिंग कार्य को सुविधाजनक बनाया जा सके।उसी समय, TI चिप डेटाशीट आमतौर पर ग्राहक की पसंद को रोकनेवाला की सुविधा के लिए चिप के आंतरिक सर्किट के अनुसार विशिष्ट ROFF2 गणना सूत्र देती है।

चित्र 5. शंट FET बाहरी ROFF2 सुधार सर्किट

उदाहरण के तौर पर चित्र 3 में TPS92515-Q1 के शॉर्ट-सर्किट आउटपुट फॉल्ट को लेते हुए, चित्र 5 में संशोधित विधि का उपयोग COFF को चार्ज करने के लिए VCC और COFF के बीच ROFF2 जोड़ने के लिए किया जाता है।

ROFF2 का चयन करना दो चरणों वाली प्रक्रिया है।पहला कदम आवश्यक शटडाउन समय (tOFF-शंट) की गणना करना है जब शंट रेसिस्टर का उपयोग आउटपुट के लिए किया जाता है, जहां VSHUNT आउटपुट वोल्टेज होता है जब शंट रेसिस्टर का उपयोग लोड के लिए किया जाता है।

  दूसरा चरण ROFF2 की गणना करने के लिए tOFF-शंट का उपयोग करना है, जो ROFF2 के माध्यम से VCC से COFF तक का चार्ज है, जिसकी गणना निम्नानुसार की जाती है।

गणना के आधार पर, उचित ROFF2 मान (50k ओम) का चयन करें और चित्र 3 में गलती के मामले में VCC और COFF के बीच ROFF2 को कनेक्ट करें, जब सर्किट आउटपुट सामान्य हो।यह भी ध्यान दें कि ROFF2 ROFF1 से बहुत बड़ा होना चाहिए;यदि यह बहुत कम है, तो TPS92515-Q1 को न्यूनतम टर्न-ऑन समय समस्याओं का अनुभव होगा, जिसके परिणामस्वरूप करंट में वृद्धि होगी और चिप डिवाइस को संभावित नुकसान होगा।

चित्र 6. TPS92515-Q1 प्रारंभ करनेवाला वर्तमान और आउटपुट वोल्टेज (ROFF2 जोड़ने के बाद सामान्य)