[参考译文] LM27951：2mA 范围内的小 LED 电流容差

您好 Gerald、

我们的专家正在庆祝中国黄金周假期、下周将对您作出回应。

此致、

Dave

您好、Dave、

感谢您的反馈。

我们 已经急切地等待专家的反馈。
如前所述、我们迫切需要解决此问题、因为我们生产的是有源产品
暂停、直至我们阐明此主题、因为我们不确定观察到的电流偏差是否表明
问题、或者这是由于芯片的容差造成的、可以评估为不严重。
我们希望 在下周之前得到答复。
在周末之前、是否有任何更改以获取反馈？

感谢您为我们提供支持、帮助我们尽快解决问题。

您好 Gerald、

很抱歉耽误你的回答。

对于问题1-3、

由于 LM27951以前没有设计过 EVM、因此我们很难为您执行此类测试。 我还要求我们的 TE 同事查看他们在之前的测试中是否有一些验证数据、但仍然找不到与您的问题相关的任何数据。 很抱歉、我们可能无法为您提供此类数据。

对于问题4、

您是否检查了 Rset 电阻？ 和精度、建议为1%。

BR

Patrick

您好！

感谢您的反馈！

我们已经检查了安装的 Rset 电阻器、这个电阻器在1%的容差范围内。

基本上、我们不要求测试、而只是要求一个规格。
我们希望您可以告诉我们 IC 的有效运行范围、而无需进行额外的测试。
当您销售此组件时、我们希望您能告诉我们 IC 可以在哪个范围内工作和
安全操作边界所在的位置。

但是、我是否理解这是正确的：
如果不进行其他测试、您无法回答问题1至3、对吧？

我们最重要的是了解以下参数是否正确  
满足安全操作条件：
- Rset = 240kOhm
- Iout = 1mA
我们还需要了解观察到的+14%电流偏差是否可以通过进行解释
IC 的一些容差。
如果是、我们还需要了解我们必须在中预期的 Iout 容差  
我们的大规模生产。

我们期待着很快获得所需信息。

BR、
Gerald

您好 Gerald、

我们只能保证数据表上列出的规格。 您的问题1-3都需要数据表中没有的信息。 因此、我想首先进行一些基准测试、以便为您提供参考结果。 但遗憾的是、我们以前没有为 LM27951设计 EVM、因此我无法为您提供答案。  

对于问题4、数据表第5页的 EC 表提到、当 ISET=20mA 时、IDX 有8%的偏差。 因此、我认为低电流设置可能具有较差的精度。 但我们没有 EVM、因此我无法为您提供测试结果来证明这一点。

BTW、您是否考虑使用 LM36274？ 它在低电流情况下具有更好的性能。

BR

Patrick

尊敬的 Patrick：

感谢你的答复。

为了解释这种情况，也许我不清楚：
我们在大规模生产中拥有一款运行中的产品。
我们已更改 LED、因为旧 LED 已停产。
新的 LED 具有更高的亮度、因此我们必须降低电流。
在减小电流后、我们可以看到计算出的电流的+14%的偏差。
我们不能像您建议的那样考虑其他 LED 驱动器、因为我们正在进行大规模生产。
上周6点，这种大规模生产不得不停止。 10月，因为报告的问题/观察。
只有在了解并解决此问题后、我们才能恢复生产。
因此、我们每天都很重要。

我现在了解到、您没有比数据表中报告的规格更多的规格、对吧？
您需要进行测试以检查 LED 驱动器可靠运行的限制、对吧？
但您根本无法帮助我们、因为您没有 LM27951SD 芯片的测试板、对吧？
您建议采用什么方法来解决此问题？

您是否有一些专家/设计人员/FAE 能够为我们提供经设计验证的任何一种价值
或经验中的价值观？

我们似乎需要在我们的产品实验中进行测量。
您建议我们执行哪些测量来获得对 LED 驱动器的信心
在有效配置下工作？

我们至少需要执行以下操作才能恢复 生产：
-执行测量以确定稳定的工作范围
-与 Flex/TI 一起审核并评估结果、并得出一份合理的陈述
为什么接受观察到 的电流偏差、我们可以恢复生产。

我认为我们无法获取有关大规模生产期间需要预期的容差的信息
进行测量。 由于 LED 电流的容差直接影响亮度、
我们需要有一个想法、即需要期待什么。 请尝试根据找出容差
产品模拟/表征/测试报告或您可以找到的任何来源。

感谢您在这一紧急情况下为我们提供支持！

BR、
Gerald

尊敬的 Patrick：

今天、我们使用 PCBA 进行了一些测量。

我们想要检查  大 LED 电流范围内的电流控制行为。
我们已检查0.5mA 至30mA 的范围。
我们将 RSET 的范围从16.76kOhm 更改为1MOhm。
目标是查看 LED 电流误差在整个范围内的表现
以查看电 流控制器在低电流下是否观察到不稳定性。

[1]

我们可以看到、相对 LED 电流误差随着电流的降低而增加
从30mA 时的1%到0.5mA 时的67%。 我们还可以在2mA 时重现~14%的误差。
用红色叉号标记的工作点 ID。

相对 LED 电流误差随 RSET 呈线性增加。

绝对 LED 电流误差与 LED 电流间的关系

绝对 LED 电流误差与 RSET 间的关系

[2]

我们还使用示波器上的电流探针检查了 LED 电流。
LED 电流显示了整个0.5mA 至30mA 范围内的连续电流波形。
即使在0.5mA 时也不会出现不稳定情况。

[3]

我们测量了10个 PCBA 的 LED 电流。
目标是查看样本之间的差异。
所有10个 PCBA 都显示了一个大约+0.3mA 的类似绝对 LED 电流误差、
与最初报告的问题类似。

根据这些结果、我们假设：

[1]
电流控制器在0.5mA 至30mA 的范围内工作稳定。
基于此、我们假设我们2mA 时的工作点不是边界性的、
我们不需要期望因不稳定而出现任何问题。

[2]
LED 电流误差似乎是系统性的、而不是随机的或有噪声的。
我们可以看到、绝对 LED 电流与相对 LED 电流误差以及与 RSET 之间存在明显的关系。
由于任何系统原因、当2mA 时的 LED 电流误差约为+15%时、我们不会有任何问题。
在这里、我们需要了解误差是不是变化小的恒定偏移、
或者、如果我们还需要考虑+/-15%、甚至是+/-20%。

[3]
十个 PCBA 样本的结果显示 、或多或少的恒定偏移为+14%、差异很小。
通过这些结果、我们可以假设观察到的 LED 电流误差在 A 下的偏移约为+14%  
可能会有几个百分点的差异。

请从您的专家角度查看并评论我们的结果和假设。

感谢您在这一紧急情况下为我们提供支持！

BR、
Gerald

您好 Gerald、

感谢您的解释和测量结果。 这对我们分析这种现象非常有帮助。

我将与我们的高级团队同事交谈、并收集他们的意见。

我还将尝试查找我们是否有任何以前的验证数据。  

反馈将尽快给出。

BR

Patrick

您好 Gerald、

在咨询我的同事后、我为您提供了一些反馈。

环路是稳定的、但您是如何测量 LED 电流的

• 并测量电压？ 或串联万用表并测量电流？ 或其他方法？

• 因为绝对电流误差看起来像一个恒定的"偏移"、并且10个 PCB 具有相同的结果。 因此、我们需要确保没有测量仪器导致的误差。

2. LM27951通过内部电流源提供 LED 电流、因此理论上较低的输出电流会导致电流精度降低。 为了改进这一点、我们提出了两种提高输出电流的解决方案。

• 解决方案1：是否可以添加来自 MCU 的外部 PWM？ 如果是、您可以设置更大的电流、并通过 PWM 将其调节为1mA。 例如、ISET=10mA、PWM 占空比=10%。

• 解决方案2：现在您将两个通道用于一个 LED。 是否可以将它们分开、以便一个通道仅控制一个 LED？ 然后、您可以为每个通道将电流设置为2mA、这将实现更好的电流精度。

• 为什么在使用旧 LED 时并行使用两个通道？ 总电流超过30mA？

3.我已经向我们的 TE 同事询问了以前的验证数据。 但仅当 ISET=20mA 时具有电流精度、数据表中已经列出了该精度。

BR

Patrick

尊敬的 Patrick：

感谢您的快速响应！

相关 第1点：
我们已使用电流探头测量电流以查看波形、并使用 DMM 测量电流以进行精确的平均电流测量。
请参阅测量设置图片。

我们使用不同的设置进行了额外的测量、使用分流电阻器而不是 LED、并测量了分流电压。

在所有设置中、我们都观察到电流的类似偏差约为+14%。
因此、我 不希望误差是由测量设置引起的。

与 第2.1点相关：
理论上、我们可以实施 PWM 控制、但这需要进行大量验证工作的 FW 更改、这需要我们花费数周到数月的时间、因为这种修改后的 FW 用于大规模生产。

相关 第 2.2点：
老实说、我目前不知道我们为什么并行使用两个输出、每个输出具有所需电流的一半。
可能可以选择超过30mA。
我们还考虑了对于每个 LED 只使用一个输出、并将电流增加系数2。
当我们使其他两个输出(D2和 D4)保持开路时是否存在任何问题？
通过这样做、我们可以将误差从14%降低到大约6%。
但是、如前所述、只要我们知道误差始终在该范围内、而不是+/-14%、+14%对我们来说就不是问题。

您能否尝试找出错误是否在某种程度上是系统的、将保持在观察到的正范围内、
或者、如果我们真的必须考虑+/-14%。

谢谢！

BR、
Gerald

您好 Gerald、

没有问题、可以让其他两个输出保持开路。

2.我认为误差并不总是在正范围内。 我获得了 ISET=20mA 的测试数据、误差可以是正的、也可以是负的。

那么、如果您可以在侧面测试更多 PCB、是否可以使用该器件？ 我认为10个代表不够。 该误差也可能与布局和组件偏差有关。

BR

Patrick