[参考译文] LM3466：通过多个/独立连接的 MCPCB#39设计 LM3466电流平衡照明系统

您好、Irwin、

感谢快速响应、

阅读完您的答案后、我想作为不使用稳压器的替代方案、我可以将每个单独的 MCPCB 转变为单独的 LM3466照明系统。 然后、这将调节每个电路板仅有1个接头的压降、这将提高针对最高堆叠电压调节7个灯串的效率。 电流将在单个板上的每个灯串上进行平衡、但不会在板对板之间进行平衡。 我知道这不是理想的用法、但如果单个 LED 短路、我们至少会保持8%的电流平衡。 很明显、如果单个板上每个灯串上的 LED 短路、但会出现与没有 LM3466时单个 LED 故障时的不平衡情况相同的情况。

我们可以更改为 CV 驱动器并使用单独的开关 LED 驱动器、但我希望找到一种低成本、低 EMI 的替代方案。 了解我的目标后、我可以考虑使用任何其他线性 TI 驱动器、通过吸收较低电压串中的叠加电压将电流限制为最大振幅(1A)、或者通过串上的电压保持最小压降、以便限制电流 例如、从 +4% 到+4%的平衡。  

谢谢

Ronald

您好、Roland、

为了调节7/8个灯串、如果出于效率原因、线性调节每个灯串、则需要7个不同的电压源。 如果使用一个电源、则存在相同的问题、最高的堆栈将确定所有其他电源的电压。 如果这是可以的
LM3466可以设置为单独调节电流、但 LM3466的所有功能不会像开串那样工作。

如果使用电压电源、LM3464可以控制电压调节以实现更高的效率。 这将调节电路板级的电流。 我必须了解如何为四个电路板设置动态余量控制、以及是否可以实现


另一种选择是在每个灯串上都有一个电压源和降压转换器、TPS92512、TPS92515、LM3409、如果输入电压/LED 堆叠电压对于这些器件来说不是太高、则效率会很高。 这些是开关、因此必须考虑 EMI。

谢谢、

您好、Irwin、

感谢您的建议。

您能否向我展示一下如何使用 lm3466 /使用一个恒定电流源独立于其他 lm3466器件调节电流。 无论怎样、在出现开路时平衡电流等 com 函数都不会对我们的应用有用。 我更希望电流保持不变、并且在出现开路时效率会下降。

您说过、每个灯串的输出电压将与串联/并联配置中的最高堆栈电压匹配。 这是否可以单独使用 lm3466？ 这正是我最初希望实现的目标、因为我们的堆栈电压差非常低、所以它与开关稳压器之间的效率差异不大、这需要我们进行额外的合规性测试。

再次感谢你的帮助。

您好！

我不是这些器件的专家、但我会尝试将 Veq 引脚设置为您所需的电流调节点、com 用于故障、Veq 是调节引脚。  方框图显示了这一点、只需保持控制不受干扰。  如果一个电阻器打开、这也会使串式电流保持恒定。  这仅适用于电压源。  我仍然会保留电容器、因为该引脚是控制环路的一部分。  主电源不能是这样的电流源、因为您无法调节电流源的电流负载。  您可以调节来自电压电源的电流。  

例如、一个1安培电流源驱动两个500mA 的灯串。  如果两个500mA LED 电流调节器总和与一安培电流源不完全匹配、则电流源电压将上升或下降、直到达到电压限值或其中一个灯串未实际调节。  电流源恰好为1.00安培、串式电流为0.498安培和0.495安培、电流调节器的输出电压将上升、因为它不消耗1.00安培电流。

如果是电压源、则如果开销电压足够高但不会太高、从而触发 LM3466中的故障、两个电流稳压器将进行良好调节。  我不确定 LM3466在此模式下的行为。

谢谢、

您好、Irwin、

我更希望仅调节电流源的电压、以便每个电池组电压等于串联/并联配置中的最高电池组电压。 根据您之前的答复、您表示可以单独使用 LM3466来实现此目的。 我想我可能会引起误解、说我想在出现开路时调节电流。 这并不是我们配置中的优先级、因为在不可能出现开路的情况下、可以在现场快速替换它。 优先级是在正常运行时平衡电流、如果 LED 短路、最好的方法是将7个 LED 堆栈与最高堆栈进行调节。

查看方框图、如果我们在哪里只连接 VIN、ILED 和接地端、这是否不会使用 VIN 作为基准独立地将电压调节到最高的堆叠电压？

谢谢

Ronald

您好、Ronald、

VIN 是 IC 的电源、与稳压无关。 电流路径通过电流感应电阻器接地、通过 LED 连接到 IC 上的 ILED。 IC 旨在通过 VEQ 引脚调节电流、该引脚全部连接在一起、以在器件之间共享电流。 在这种情况下、电流源不需要是精确的。 在您的设计中、由于接线上的压降、这将不起作用。

将所有灯串上的电压设置为相等不起作用、因为它们在灯串之间有所不同。 如果它们位于不同的散热器上、一个(或多个)将开始占用电流、因为 VF 会随温度的升高而下降。 同样、如果二极管之间没有热连接、则无法并联。

您可以调节电流源的电压、但 LED 希望看到电流驱动器。 如果一切都足够精确、您可以通过设置 Veq 和第四个板设置来运行三个板开环、从而使用电流源使所有电流的总和等于主电流源。 在故障条件下、我看到这种情况的问题、例如两个灯串中的一个打开、其余灯串中的电流将是其电流的两倍。

您还可以通过添加二极管或电阻器来强制一个或两个 LED 堆栈高于另一个堆栈、并尝试将其他堆栈作为开环从堆栈运行。 如果这是四个板上的两个灯串、则必须对的所有误差求和、以得出主调节板的误差。 例如、三个从板都是低5%、那么主板必须将15%调节为高电平。

谢谢、

您好、Irwin、

再次感谢您对此提供的出色支持。 我完全遵循您的说法、我认为通过设置主/从器件来调节高电平需要经过广泛测试、然后我们才能看到这是否可以大规模重复。

了解我们的 Luminiare 配置和 LM3466的限制后、我将采用另一种方法。 我们的 MCPCB 都装配在一个散热器上、散热曲线非常均匀。 250mm 电缆仅用于耦合、因为电缆需要进出并允许弯曲半径。 MCPCB 实际上相对靠近放置、LED 的结点通常 相隔+3C 左右、无需任何额外的电路平衡。 当灯具达到稳定状态时、电流平衡通常非常精确。 我们将输入电流降低10%、而不是尝试进一步平衡灯串、因此没有灯串在1A 以上运行。

关于 LM3466可能仅用于保护的用途、我还有2个问题：

1) 1)我现在想了解的是使用 LM3644的短 型和开路 LED 平衡。 我们将使用 LED 并联保护器件、以便在单个 LED 出现的情况下不会打开灯串。 我要 做的是使用 LM3466作为总体电流精度的每块电路板额外寿命。 因此、如果单个灯串上的一个 LED 开路或短路、则该单个电路板的平衡将保持在与没有 LM3466实现且没有短路/开路 LED 大致相同的水平。 很明显、如果两个支架上的 LED 都是开路或短路、则电路板需要更换、但是根据经验、这种情况不太可能发生、因为我们在1000个灯组中知道、短路数量很小、并且可能会打开 LED。  

在数据表中、可以看到、当电流感应电阻器的电流感应电阻值相同时、电流在串之间平均分配、因此与精确的电流测量值相比、电流感应电阻器的电流值与每个 LM3466的比率类似。 因此、如果每个电路板(每个电路板2个灯串、2个 LM3466和相同的电流感应电阻器)使用 Veq 进行单独设置并正确通信、并且具有相同的公共接地基准(每个电路板/每个 LM3466照明系统)和这4个电路板(4个独立的 LM3466照明系统) 由电流源供电将：

(a)我们在没有 LM3466的情况下看到的电流平衡与 LM3466大致相同、其额外优势是在单个 LED 短路的情况下保持大致相同。

(b)或电流感应电阻器是否提供了精确的电流数字进行调节、而无论是否独立于其他电路板使用 LM3466、灯具上增加的接地电压基准仍会导致电路板高效调节、并可能降低总电流 即使 Veq 引脚未连接电路板、也要平衡精度。

2) 2)我不知道通信引脚的作用是什么； 我本以为、如果打开了一个灯串或达到了热锁存点、电流将被重新分配、并联配置中剩余的灯串的数量与 打开的灯串没有 LM3466时的数量相同。 如果我在问题1所述的配置中将通信引脚正确连接到2个 lm3466、则会达到热锁存

(a)故障字符串电流大致会在所有其余字符串之间并联重新分配？

(b)剩余的 lm3466中的电流加倍？ 如果是、是否不连接每个电路板上的通信引脚会给出答案(2a)的结果？

再次感谢

Ronald

您好、Ronald、

1A) 这可能是正确的、因为您真正需要串联的所有电阻器。  由于 Veq 电阻器和电容器是控制环路组件、因此电路板之间可能会出现问题。  由于它将设置为四个单独的对、我担心它们的交互效果不好。  如果有四个电流源、每个电路板一个、则工作正常。

1b) LM3466尝试共享电流、因此在一个电路板上、两个通道将尝试共享电流。  该电流的绝对值取决于发送给它的内容。  由于有四个负载无法相互通信、我不知道它们将如何共享、或者它们是否会振荡。  电阻器不会调节为它调节到 Veq 所指示的绝对值。  例如、在四通道系统中、如果一个 LED 灯串打开、则其他三个灯串的电流将上升33%。  电流感应电阻器上的压降高出33%、Veq 将更高。

2A) LED 灯串激活时为高电平、未激活时为低电平。  我不确定是使用这些信息、还是仅用于监控设计中的用户。  在双通道系统中、如果由其自己的电流源供电、则有源系统将接收两倍的电流。  在您的系统中、它会尝试在所有其余通道之间共享、但在电路板之间单独使用 Veqs 可能会是一个问题。

2B) 即使未连接 COMM 引脚、有源灯串的电流也会翻倍(如果电路板有一个电流源)。  

LM3466实际上不是电流调节器、而是电流共享器件。  它尝试将电流分开并通过 Veq 进行共享。

谢谢、

您好、Irwin、

假设 Veq 控制环路 I 的 RC 部分用于补偿同时使用多个 LM3466时 VEQ 上的小瞬态电压变化、从而使控制环路保持稳定状态并与连接的 LM3466数量成正比。 如果这是正确的、我知道它为什么对于3个或更多的 LM3466有用、因为只有2个 LM3466通过 Veq 引脚进行调节、您认为它可能没有？

如果使用一个电流源并且在每个电路板上设置了 Veq RC、您能告诉我在1a 中讨论的配置中会发生什么交互吗？

正如您在对1b 的响应中所说的、我确实希望每个电路板之间的电流将上升和下降(可能会振荡) 在启动期间整个灯具上的最小最大电压堆叠设定的容差范围内，但我希望当集线器处于稳定状态温度时，电流电平将相对稳定/仅上升或下降极小。 我认为电流差异对人眼而言并不明显。

我认为、正如您所说的仅用于故障检测的通信引脚、我认为在讨论的配置中没有必要、但我很想知道这一点。 在用于 LED 平衡的 BJT 电流镜中、当一个灯串发生故障时、信号电流电路断开、整个灯关闭、我想避免这种情况。 如果通信引脚不影响 Veq 引脚、那么我建议的配置中不需要它。 除了测试 LM3466之外、还有其他信息吗？

老实说、我们可能会打开一个新的 MCPCB 来测试此配置、但任何反馈都非常有用。 如果我们可以节省功耗并提高平衡、那么如果发生单个 LED 短路而不是每个串联电路仅使用2 Ω+电阻器、那么它非常值得研究。

谢谢。

您好、Ronald、

我不太了解该器件、但我要说、即使使用了一个 LM3466、也需要这些器件。  如果 LM3466的带宽高于馈入该电流源的带宽、则电路可能不稳定。  如果使用其中一个、则会最大程度地减小余量并仅灌入电流。  我对此有疑问。

我不知道一个电流源和四个独立对的负载会发生什么情况。  我想余量会强制对中的电流更大、最接近电流源(无引线压降)。  除了两对之间的电流共享之外、它的行为可能与根本不使用它没有太大不同、但这是一个猜测、因为它不是专门用于此目的。

我认为开启讨论的问题要比这多。  两人不知道彼此之间的关系。  我猜这会开启、四个板之间的共享不会是您想要的。

我对 COMM 引脚有疑问、并在发现问题后更新

谢谢、

您好、Irwin、

考虑到我们讨论过的所有内容后、我正在研究其他选项、但您提供的信息非常好、我一定会记得用于未来项目的 lm3466、在该项目中、它们都可以组装在具有公共接地的单个电路板上。  

现在、我将介绍如何使用恒压电源以及每个灯串的线性或开关稳压器。 我以前犹豫不决的原因之一是、我们希望能够直接从交流/直流驱动器电源调暗固定装置、而不是使用恒流交流/直流驱动器和 MOSFET 电流镜在板级调光、这本来是可以的 解决方案。 由于所述灯具具有较高的 IP 额定值、并且交流/直流驱动器位于灯外部、因此除了驱动器的直流电源外、我们无法再有任何额外的外部接线进入灯具。  

如果我们使用可调光恒压 LED 驱动器、我们是否可以使用任何 TI 稳压器选项与板级驱动器同步工作/调光、而驱动器或外部控制器与稳压器之间没有通信？  

我查看了可用的驱动器、LM3414看起来相对简单、可以集成到单层 MCPCB 上、并且独立于其他驱动器设置开关频率也是一个优点。 如果我们可以使用该稳压器或类似的选项、这将是很好的选择。 此外、如果此信息可帮助您建议选项-每个灯串的最大电压为30V、我们将要求每个灯串的恒定电流最大为1A。 8个灯串将由恒定电压电源并联供电、我们可以调节输出电压和最大放大器以适应这种情况。  

提前感谢。

Ronald