COFT નિયંત્રણ મોડમાં રૂપરેખાંકન અને વિચારણાઓ શું છે?

એલઇડી ડ્રાઈવર ચિપ પરિચય

ઓટોમોટિવ ઈલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગના ઝડપી વિકાસ સાથે, વિશાળ ઈનપુટ વોલ્ટેજ શ્રેણી સાથે ઉચ્ચ ઘનતાવાળી LED ડ્રાઈવર ચિપ્સનો ઉપયોગ ઓટોમોટિવ લાઈટિંગમાં વ્યાપકપણે થાય છે, જેમાં બાહ્ય આગળ અને પાછળની લાઈટિંગ, ઈન્ટિરીયર લાઈટિંગ અને ડિસ્પ્લે બેકલાઈટિંગનો સમાવેશ થાય છે.

LED ડ્રાઇવર ચિપ્સને ડિમિંગ પદ્ધતિ અનુસાર એનાલોગ ડિમિંગ અને PWM ડિમિંગમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.એનાલોગ ડિમિંગ પ્રમાણમાં સરળ છે, PWM ડિમિંગ પ્રમાણમાં જટિલ છે, પરંતુ લીનિયર ડિમિંગ રેન્જ એનાલોગ ડિમિંગ કરતા વધારે છે.પાવર મેનેજમેન્ટ ચિપના વર્ગ તરીકે LED ડ્રાઇવર ચિપ, તેની ટોપોલોજી મુખ્યત્વે બક અને બૂસ્ટ છે.બક સર્કિટ આઉટપુટ કરંટ સતત જેથી તેનું આઉટપુટ વર્તમાન લહેરિયાં નાનું હોય, નાના આઉટપુટ કેપેસિટેન્સની જરૂર હોય, સર્કિટની ઉચ્ચ શક્તિની ઘનતા પ્રાપ્ત કરવા માટે વધુ અનુકૂળ.

આકૃતિ 1 આઉટપુટ વર્તમાન બુસ્ટ વિ બક

LED ડ્રાઇવર ચિપ્સના સામાન્ય નિયંત્રણ મોડ્સ વર્તમાન મોડ (CM), COFT (નિયંત્રિત ઑફ-ટાઇમ) મોડ, COFT અને PCM (પીક વર્તમાન મોડ) મોડ છે.વર્તમાન મોડ કંટ્રોલની તુલનામાં, COFT કંટ્રોલ મોડને લૂપ વળતરની જરૂર નથી, જે ઝડપી ગતિશીલ પ્રતિસાદ સાથે પાવર ડેન્સિટી સુધારવા માટે અનુકૂળ છે.

અન્ય નિયંત્રણ મોડ્સથી વિપરીત, COFT નિયંત્રણ મોડ ચિપમાં ઑફ-ટાઇમ સેટિંગ માટે અલગ COFF પિન છે.આ લેખ લાક્ષણિક COFT-નિયંત્રિત બક LED ડ્રાઇવર ચિપ પર આધારિત COFF ના બાહ્ય સર્કિટ માટે ગોઠવણી અને સાવચેતીઓ રજૂ કરે છે.

COFF ની મૂળભૂત ગોઠવણી અને સાવચેતીઓ

COFT મોડનો નિયંત્રણ સિદ્ધાંત એ છે કે જ્યારે ઇન્ડક્ટર કરંટ સેટ ઓફ કરંટ લેવલ પર પહોંચે છે, ત્યારે ઉપલી ટ્યુબ બંધ થાય છે અને નીચેની ટ્યુબ ચાલુ થાય છે.જ્યારે ટર્ન-ઑફ સમય tOFF પર પહોંચે છે, ત્યારે ઉપલા ટ્યુબ ફરીથી ચાલુ થાય છે.ઉપલી ટ્યુબ બંધ થયા પછી, તે સતત સમય (tOFF) માટે બંધ રહેશે.tOFF સર્કિટની પરિઘ પર કેપેસિટર (COFF) અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ (Vo) દ્વારા સેટ કરવામાં આવે છે.આ આકૃતિ 2 માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. કારણ કે ILED ચુસ્તપણે નિયંત્રિત છે, Vo એ ઇનપુટ વોલ્ટેજ અને તાપમાનની વિશાળ શ્રેણી પર લગભગ સ્થિર રહેશે, પરિણામે લગભગ સ્થિર tOFF, જેની ગણતરી Vo નો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે.

આકૃતિ 2. બંધ સમય નિયંત્રણ સર્કિટ અને tOFF ગણતરી સૂત્ર

એ નોંધવું જોઈએ કે જ્યારે પસંદ કરેલી ડિમિંગ પદ્ધતિ અથવા ડિમિંગ સર્કિટને ટૂંકા આઉટપુટની જરૂર હોય, ત્યારે સર્કિટ આ સમયે યોગ્ય રીતે શરૂ થશે નહીં.આ સમયે, ઇન્ડક્ટર વર્તમાન લહેરિયાં મોટા થઈ જાય છે, આઉટપુટ વોલ્ટેજ ખૂબ જ ઓછું થઈ જાય છે, સેટ વોલ્ટેજ કરતાં ઘણું ઓછું.જ્યારે આ નિષ્ફળતા થાય છે, ત્યારે ઇન્ડક્ટર વર્તમાન મહત્તમ બંધ સમય સાથે કામ કરશે.સામાન્ય રીતે ચિપની અંદર સેટ કરેલ મહત્તમ બંધ સમય 200us~300us સુધી પહોંચે છે.આ સમયે ઇન્ડક્ટર કરંટ અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ હિકઅપ મોડમાં દાખલ થાય છે અને સામાન્ય રીતે આઉટપુટ કરી શકતા નથી.આકૃતિ 3 TPS92515-Q1 ના ​​ઇન્ડક્ટર વર્તમાન અને આઉટપુટ વોલ્ટેજનું અસામાન્ય વેવફોર્મ બતાવે છે જ્યારે શન્ટ રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ લોડ માટે થાય છે.

આકૃતિ 4 ત્રણ પ્રકારના સર્કિટ બતાવે છે જે ઉપરોક્ત ખામીઓનું કારણ બની શકે છે.જ્યારે શંટ FET નો ઉપયોગ ડિમિંગ માટે કરવામાં આવે છે, ત્યારે શંટ રેઝિસ્ટરને લોડ માટે પસંદ કરવામાં આવે છે, અને લોડ એ LED સ્વિચિંગ મેટ્રિક્સ સર્કિટ છે, તે બધા આઉટપુટ વોલ્ટેજને ટૂંકાવી શકે છે અને સામાન્ય સ્ટાર્ટ-અપને અટકાવી શકે છે.

આકૃતિ 3 TPS92515-Q1 ઇન્ડક્ટર વર્તમાન અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ (રેઝિસ્ટર લોડ આઉટપુટ શોર્ટ ફોલ્ટ)

આકૃતિ 4. સર્કિટ્સ જે આઉટપુટ શોર્ટ્સનું કારણ બની શકે છે

આને અવગણવા માટે, જ્યારે આઉટપુટ ટૂંકા હોય ત્યારે પણ, COFF ચાર્જ કરવા માટે વધારાના વોલ્ટેજની જરૂર પડે છે.સમાંતર પુરવઠો કે જે VCC/VDD નો ઉપયોગ COFF કેપેસિટરને ચાર્જ તરીકે કરી શકાય છે, એક સ્થિર બંધ સમય જાળવી રાખે છે અને સતત લહેર રાખે છે.સર્કિટ ડિઝાઇન કરતી વખતે ગ્રાહકો VCC/VDD અને COFF વચ્ચે રેઝિસ્ટર ROFF2 આરક્ષિત કરી શકે છે, આકૃતિ 5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, પછીથી ડિબગીંગ કાર્યને સરળ બનાવવા માટે.તે જ સમયે, TI ચિપ ડેટાશીટ સામાન્ય રીતે ગ્રાહકની રેઝિસ્ટરની પસંદગીને સરળ બનાવવા માટે ચિપના આંતરિક સર્કિટ અનુસાર ચોક્કસ ROFF2 ગણતરી સૂત્ર આપે છે.

આકૃતિ 5. SHUNT FET બાહ્ય ROFF2 સુધારણા સર્કિટ

ઉદાહરણ તરીકે આકૃતિ 3 માં TPS92515-Q1 ના ​​શોર્ટ-સર્કિટ આઉટપુટ ફોલ્ટને લઈને, આકૃતિ 5 માં સંશોધિત પદ્ધતિનો ઉપયોગ COFF ને ચાર્જ કરવા માટે VCC અને COFF વચ્ચે ROFF2 ઉમેરવા માટે થાય છે.

ROFF2 પસંદ કરવી એ બે-પગલાની પ્રક્રિયા છે.શંટ રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ આઉટપુટ માટે કરવામાં આવે ત્યારે જરૂરી શટડાઉન સમય (tOFF-Shunt)ની ગણતરી કરવાનું પ્રથમ પગલું છે, જ્યાં VSHUNT એ આઉટપુટ વોલ્ટેજ છે જ્યારે શંટ રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ લોડ માટે થાય છે.

  બીજું પગલું એ ROFF2 ની ગણતરી કરવા માટે tOFF-Shunt નો ઉપયોગ કરવાનું છે, જે VCC થી COFF મારફતે ROFF2 સુધીનો ચાર્જ છે, જેની ગણતરી નીચે મુજબ છે.

ગણતરીના આધારે, યોગ્ય ROFF2 મૂલ્ય (50k Ohm) પસંદ કરો અને ROFF2 ને VCC અને COFF વચ્ચે આકૃતિ 3 માં ફોલ્ટ કેસમાં કનેક્ટ કરો, જ્યારે સર્કિટ આઉટપુટ સામાન્ય હોય.એ પણ નોંધ લો કે ROFF2 ROFF1 કરતાં ઘણું મોટું હોવું જોઈએ;જો તે ખૂબ ઓછું હોય, તો TPS92515-Q1 ન્યૂનતમ ટર્ન-ઓન સમયની સમસ્યાઓનો અનુભવ કરશે, જેના પરિણામે વર્તમાનમાં વધારો થશે અને ચિપ ઉપકરણને સંભવિત નુકસાન થશે.

આકૃતિ 6. TPS92515-Q1 ઇન્ડક્ટર વર્તમાન અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ (ROFF2 ઉમેર્યા પછી સામાન્ય)