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[参考译文] DLP4620SQ1EVM:提高光功率会导致不同颜色的激光器开启。

Guru**** 2387080 points
Other Parts Discussed in Thread: LM3409, LM5175
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/dlp-products-group/dlp/f/dlp-products-forum/1522950/dlp4620sq1evm-increasing-the-optical-power-cause-lasers-of-different-colors-to-turn-on

器件型号:DLP4620SQ1EVM
主题中讨论的其他器件:LM3409LM5175

工具/软件:

你好。
我尝试使用 DLP4620Q1 EVM 驱动 18V 激光二极管、而不是现有的 6V LED。 该项目的目标是基于 EVM 的 LED 电路使 DLP 更明亮、因此、我将通过强大的散热设计保护激光元件、并尽可能保持亮度。 (因此,与现有功耗相比,功耗预计会增加。)

我认为正在开发的 TI 高速开关电路在 2Q 系列中的主要用途是激光散热、在这种情况下、光效率预计会进一步降低、可表达的亮度预计会变得更暗。 如果是这样、即使在今年下半年为高功率产品提供了解决方案、也很难应用、因为它与目标的方向相反。

在现有的 EVM 中、激光驱动器板经过修改以生成高功率、并更改了 PMIC (LM5175) 以生成高达 18V 的电压、该电压提供给 LM3409 的 VIN 和功率 MOSFET 的源极。


电流设置为最大 8A、与 EVM 设置的 LM3409 相比没有任何变化。

此时、激光的电流波形不是干净的方波、而是会出现较大的过冲 (30~40V)、并且在低电平状态时序运行的栅极 (REN、BEN、GEN) 信号被视为高电平状态、从而导致故障。 例如、会出现一种现象、即在应打开红色的时间、绿色和蓝色也会打开。
由于功率过冲的影响、预计栅极导通。 此时、同步周期从 119(默认值)→210 更改为平滑处理上升时间的波形、从而防止其他颜色的栅极打开。 但是、发生了功率损耗、并且电流波形失真、类似于锯齿波、而不是方波。(请参阅下面的黄色脉冲)这也降低了光亮度。
在下面的示波器数据中、黄色脉冲是红色导通时的红色信号电流、绿色脉冲是红色导通时的阳极电压。
如果您观察黄色脉冲、您可以看到它已变形、而不是方波、并且颜色通常显示为红色。

为了使波形成为干净的方波、同步周期再次从 210 更改为 30、此时光线亮度变为大约两倍、但发生了颜色混合。 例如、即使在 R、G 和 B 的 DAC 限值= 0 的情况下、由于过冲引起的栅极开路、激光器也会开启。 下图是在 DAC_LIMIT (R、G、B)=0 代码、同步周期=30 代码的条件下激光发射的

同样、在下面的示波器数据中、黄色脉冲是红色导通时的红色信号电流、绿色脉冲是红色导通时阳极的电压。 与现有的红色相比、照度计中反射的颜色显示为粉红色、因为绿色和蓝色也有电流流动。 通过查看绿色脉冲的电压、可以看到与现有脉冲相比、过冲在上升时间显著增加。


总结原因、
1、由于激光驱动功率高于现有设计的 LED ,存在过冲的可能性很高,电路因此噪音而异常。
2.由于 DLP4620Q1 EVM 提供的颜色分为时分并通过颜色交替开启以进行散热、因此过冲数与脉冲分离的次数成比例增加、颜色似乎变得更大。
3、同步周期和缓冲电路似乎要权衡亮度和混色现象,这是任务目标,因此需要一个基本的解决方案。

以下是我提出的解决方案:
1、使用独立电源网通过单独的 PMIC 和驱动器为每个激光器供电
2.使用 DLP4621 等一个 R、G、B 信号(而非 DLP4620 等时分交叉输出)提高光学效率

对于方法 1、TPS99001 的 REN、GEN、BEN 信号应应用于驱动器(而不是功率 MOSFET)来控制每个信号、但由于有多个驱动器、因此很难以与以前相同的方式使用 IADJ 或 Sync 等驱动器控制信号。
对于方法 2、必须完全更改序列输入方法、因此预计很难使用 DLP4620Q1EVM 的现有软件工具。

从功能上讲、就 TPS99001 的硬件而言、似乎无法更改功能本身、但看起来 TPS99001 的固件和 EVM 软件工具的工作方法需要更改、才能实现所需的运行。 您能帮我解决这个问题吗?

如果我的想法有什么问题、或者有更好的方法、我想征求建议。

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    您好 Kim、

    我已要求团队的另一位成员研究此主题。  

    Jason

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    KIM、其他 LED 在不应该点亮时可能与 SQJ148EP-T1_GE3 的 DS 击穿电压为 40V 有关。 您可能需要一些器件来防止电压尖峰


    ...

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    我想我误解了这个问题。
    这种现象是、当同步周期降低以增加亮度从而使其更亮时、
    不需要的电流来自 R、G、B

    我 以前误解过这个问题是由噪声引起的、
    当达到红色使能时序时、绿色和蓝色栅极源已打开、电流流动、
    但是、问题 是、即使每个 DAC 限值为 0、同步周期降低时也会有电流流动。

    示波器数据下方相同 0 DAC 限值、但由于同步周期、电流输出不同
    黄色:激光红色电流(1A/刻度)
    绿色:激光红色电压(5V/刻度)
    *同步周期 30(激光轻微开启)

    *同步周期 210(激光关闭)

    如您所述、用于 LED_COMMON_ANODE 峰值电压保护的齐纳二极管分流电路 应有效、
    但 这尚未解决、因为原因是电流因 DAC 限制而发生故障、而不是噪声。

    我认为这个问题来自 LM3409 输出生成。

    当然、耳塞和耳塞会消除这种噪声、  
    但我知道 TPS99001 的 SYNC 引脚具有相同的功能
    该信号由 DLPC230 Control Program 的 Pulse 控件控制

    SYNC 周期 210 无法完全驱动电流(左)、但 SYNC 30 优于 210、
    由于 亮度的原因、我应将同步周期设置得更低



    这是否意味着使用 LM3409 无法解决此问题?

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    尊敬的 Kim:

    请允许我们在几天内就这些问题回复您。 我们可能需要编译其他线程中的其他信息、然后才能给出完整的答案。

    此致、
    Michael Ly

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    尊敬的 Kim:

    我将关闭此主题、因为我们已经确定 LM3409 不适用于激光照明。
    目前存在的 DLP ARHUD 照明驱动器与 LM3409 有一些不同的功能、数据表中所示的典型应用中未提供该功能。 SYNC 线路“控制“COFF 引脚功能以告知其何时关闭和开启。 在给定的 T_on 时间最短导通时间为 211ns 的情况下、该时间之前的任何 SYNC 脉冲实际上可能会导致引脚处于高电平的时间超过正常时间(缺少时序窗口)、并可能导致激光损坏。 最重要的是、LM3409 没有足够精细的电流控制。 激光对其工作区域内的电流变化更敏感、而 LED 对其工作区域内的电流变化更敏感。

    我已经联系到我们的 TI FAE 来为您提供支持、并且我收到通知、您的组将推进不同的设计。 本周、我的同事将向我们的 FAE 发送最新的概念设计。 请留意更新。 谢谢!

    此致、
    Michael Ly