This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TCA9539:在驱动 LED 时最大程度地减小 ICC

Guru**** 2540720 points
Other Parts Discussed in Thread: TCA9539

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/interface-group/interface/f/interface-forum/821433/tca9539-minimizing-icc-when-driving-led

器件型号:TCA9539

您好!

在数据表的9.2.1.2章节中、可以使用100k Ω LED 并联电阻器来最大程度地减小 ICC。

查看图18、可以看到、对于 Vi=Vcc-0.6V、在35C 和 Vcc=3.3V 时、附加的 ICC 大约为5.5uA

当 LED 亮起33uA 时、添加100kohm 会产生额外的电流。 当 Vi =3.3V-1.2V=大约12uA 时、补救措施看起来比我们可以预期的电流差。

将此修复解释为仅在 LED 大部分时间处于关闭状态时有效是否正确?

当 Vi =Vcc-1.2V 且在35C、Vcc=3.3V 时为大约12uA 时、我对额外电流的估计是否正确?

第二个修复方法是从更高的电压驱动 LED、示例显示了5V LED VCC 和3.3V VCC。 在这种情况下,如果两个电压都没有同时上电,TCA9539可以从5V 反向驱动到3.3V 稳定,这种情况下,该器件是否正常?

此致

Sebastian

  • 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。

    您好、Sebastian、

    图18显示了器件的引脚是否浮动在 Vcc-0.6V 左右或在该电压下施加到引脚上的电压。 (就像在上电后将 I/O 引脚设置为输入、并将二极管连接到 Vcc、VFD 为0.6V 一样)。 在这种情况下、该器件将具有大约5.5uA 的击穿电流、流经每个引脚的 I/O 输入级。

    数据表的第6.5节显示了在向 Vcc 施加上拉电压时的泄漏电流(相反、最大击穿电流为1uA)。 因此、如果您使用上拉电阻器、则会看到最大值为1uA 而非5.5uA。

    在 LED 亮起时、您会看到额外的33uA、但在熄灭时、您会看到小于1uA。 (假设您通过将 LED 设置为输入来将其关闭)(您还假设在示例中100k 连接到3.3V、但图37使用5V、因为 LED VFD 值可以~3V)。

    "解释此修复是否正确、仅在 LED 大部分时间处于关闭状态时有效?"

    我认为这种说法是正确的。 如果您让 LED 长时间亮起、则会看到33uA 为额外(不必要)电流。 您可以将100k 增大到更高的值、以便在导通期间降低额外电流、如果需要的话。

    "当 Vi =Vcc-1.2V 时、在35C、Vcc=3.3V 时、大约12uA 的额外电流估算值是否正确?"

    我不确定您从何处获得12uA 值、但如果输入小于 Vcc 1.2V (而不是0.6V)、则击穿电流可能大于5.5uA (我们之前使用的0.6V 值) 由于输入级的 PFET 和 NFET 现在的偏置方式可能会有更多的击穿电流流动。

    '第二个解决方法是从更高的电压驱动 LED、示例显示了5V LED VCC 和3.3V VCC。 在这种情况下,如果两个电压都没有同时上电,则 TCA9539可以从5V 反向驱动到3.3V 稳定,这种情况下,该器件是否正常?”

    我在上次检查之前和之后完成了此练习、由于我们是如何参考 PFET 的主体基板、PFET 输出级的主体基板不能反向偏置。 如果出现这种情况、器件的 I/O 引脚应具有高阻抗。 您不应看到任何问题(器件损坏或偏置)、因为 I/O 可耐受5V 电压。

    -Bobby

  • 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。

    Bobby 您好,感谢您的回答,

    他们真的很好、我很高兴我问了这个问题。

    以下几个后续操作:

    "我不确定您从哪里获得12uA 值"

    图18显示、当 Vcc 小于 Vcc 0.6V 时为5.5uA、因此大约为6uA、因此如果压降为1.2V、则电流加倍。

    对吗?

    "当 LED 亮起时、您会看到额外的33uA、但在熄灭时、您会看到小于1uA 的电流。(假设您通过将 LED 设置为输入来关闭 LED)"

    略微混淆后,第9.2.1.2章说明:

    "当 LED 熄灭时,...  电气特性表中的 ΔICC 参数显示了当 VIN 低于 VCC 时 ICC 如何增加"

    那么、当通过将 I/O 设置为输入来关闭 LED (然后我们会看到大约12uA) 或通过将 I/O 驱动为高电 平(即3V3)来关闭 LED 时、这种情况是什么?

    我认为、当我将 I/O 设置为输入时、我看到额外的12uA (actally 11uA)电流?

    谢谢

    Sebastian

  • 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。

    您好、Sebastian、

    很高兴我能提供帮助。

    "图18显示、当 Vcc 小于 Vcc 0.6V 时为5.5uA、因此大约为6uA、因此如果压降为1.2V、则电流加倍。

    这是对的吗?"

    不完全是。

    我对击穿电流的理解是、它不像电阻器的 I-V 曲线那样具有线性关系。 击穿电流本质上是一个 FET 在另一个 FET 处于切断状态时导通、因此您可能会在线性区域中看到一个 FET、而在切断区域中看到另一个 FET。 I-V 曲线看起来更像是一座山(上坡非常陡峭、然后减速很快、并开始快速滚降。

    本应用手册讨论了击穿电流:(图2显示了 IV 曲线)

    http://www.ti.com/lit/an/scba004d/scba004d.pdf

    击穿电流来自 PFET 和 NFET、后者是 TCA9539输入级的一部分:

    输入端口寄存器的 D 输入(蓝色箭头指向的地方)由一个 NFET 和 PFET 组成、其中门连接在一起。 如果您有到 Vcc 的输入拉电流、那么 NFET 将完全导通并且 PFET 完全关断、因此很少有电流从 PFET 的 Vcc 流入 NFET 接地。 当输入接地时、PFET 完全导通、NFET 完全关断、因此会发生相同的情况。 但是、如果您小于 Vcc 且大于 GND、则两个 FET 都可能会轻微导通、从而导致像该"hill "I-V 曲线的图像那样产生更大的电流消耗。

    因此、既然我们了解了这种关系、我们就可以继续:

    "稍微有点混淆,第9.2.1.2章说:

    "当 LED 熄灭时,...  电气特性表中的 ΔICC 参数显示了当 VIN 低于 VCC 时 ICC 如何增加"语句正确、但引用有点错误、我认为这是从另一个数据表复制的、在该数据表中、它们在电气特性中列出了一个增量 ICC、 此数据表中没有它。  

    那么、当通过将 I/O 设置为输入来关闭 LED 时(然后我们会看到大约12uA 的非线性关系、它将更大) 、或者当 LED 通过将 I/O 驱动为高电 平来关闭时、即3V3、情况是怎样的?

    我认为、当我将 I/O 设置为输入时、我看到额外的12uA (actally 11uA)电流?"

    如果没有外部100k 上拉电阻器、您可能会看到大于12uA 的电流。 对于外部上拉电阻器、您将看到小于1uA 的电流。 这假设您使用"设置为输入以关闭"

    如果您将其设置为逻辑高电平、则会使输入级从输出级上拉得更强。 PFET 的 Rdson 会导致损耗、但它可能优于没有外部上拉电阻器的情况。

    如果您仍有疑问、请告诉我、

    -Bobby

  • 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。

    谢谢 Bobby、

    击穿电流-非常清楚、感谢您指出、我尚未意识到我们所讨论的问题是"浮动输入电流"。

    您的解释中有一件事让我认为我可能会错误地理解它。

    我认为、可能出现额外电流的整个问题仅与通过将引脚设置为输入来关闭 LED 的情况有关。

    当我们将其驱动为逻辑高电平时:

    "如果您将其输出级设置为逻辑高电平、则会使输入级从输出级上拉得更强。 PFET 的 Rdson 会导致损耗(由于输入处于逻辑高电平,它应该是 NFET,而 NFET 应该是导通的,我们会看到由于 NFET 的 Rdson 而导致的损耗可以忽略不计,但 PFET -我缺少什么?) 但它可能优于没有外部上拉电阻器"

    Sebastian

  • 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。

    在原理图中,我发现了另外一个问题: WQFN 封装的散热焊盘能否连接到 GND,或者我需要将其焊接到散热焊盘上,但使其电浮动。

  • 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。

    很抱歉耽误你的回答!

    散热焊盘应连接到 GND。 这将有助于散热、因为 GND 焊盘通常在 PCB 上是一个较大的平面、但由于下拉电阻应该很低、我不会期望器件上有太多的功率。

    谢谢、

    -Bobby

  • 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。

    谢谢

    谢谢

    Sebastian

  • 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。

    您好、Sebastian、

    "我认为、当额外电流可能出现时、整个问题仅与通过将引脚设置为输入来关闭 LED 的情况有关。

    当我们将其驱动为逻辑高电平时:

    "如果您将其输出级设置为逻辑高电平、则会使输入级从输出级上拉得更强。 PFET 的 Rdson 会导致损耗(由于输入处于逻辑高电平,它应该是 NFET,而 NFET 应该是导通的,我们会看到由于 NFET 的 Rdson 而导致的损耗可以忽略不计,但 PFET -我缺少什么?) 但它可能优于没有外部上拉电阻器"

    是的、当您将器件设置为输入以禁用输出级上的下拉 FET 时、会出现问题。 通常、LED 驱动器是开漏设计、因此您可以驱动低电平或保持高阻态、但由于此器件的输入级与输出级绑定、因此存在此问题。

    将输出设置为高电平会有所帮助、但 PFET 的 VOH 可能不会将输出(和输入)偏置为 Vcc、而是 Vcc-VOH。 本质上、它不仅有助于将其作为输入悬空、而且外部上拉电阻可能更有用。 虽然 VOH 很可能很低、因为从技术上讲、PFET 没有负载可为其提供电流、因此我怀疑泄漏电流非常小。

    -Bobby

  • 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。

    您好、Bobby

    感谢您的回答、一切都很清楚。

    感谢你的帮助

    Sebastian