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[参考译文] TPS92515:使用 PWM 计数器的微小步进进行非线性分流调光

Guru**** 2513185 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS92515HV, TPS92515

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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1181920/tps92515-shunt-dimming-not-linear-using-fine-steps-of-pwm-counter

器件型号:TPS92515

您好!  

我使用的 TPS92515HV 具有模拟调光功能、并以3kHz 的频率分流 FET 调光、以防止符合 IEEE 标准的闪烁。  
模拟调光用于调暗较高电流、发生时为100%至25%、分流 FET 调光用于调光25%至0%。
此配置使该驱动器成为高对比度应用的理想选择。  

我的问题仅发生在分流 FET 调光中。  


由于微控制器和 TPS92515的分流 FET PWM 未同步、因此 LED 电流的平均值 在统计上与占空比成正比。
但是、当我对分流 FET PWM 占空比进行非常精细的调优时、我们可以看到平均电流在某个点发生变化、从而产生"骤降"。  

这是 LED 与 分流 PWM 输出的16位计数器值对应的平均电流。
每10个增量有一个度量值;骤降会持续重复该主题。   

问题似乎是关断计时器与分流 FET PWM 同步。  
因此、 每个"非分流"周期内的电流是相同的、而不是变化的。  


这是 在 dip 之外具有无限迟滞的 LED 电流。
我们可以看到 电流始终会变化 :  

这是超出压降范围的电感器电流。  
我们可以看到没有重复模式。  


这是   在 dip 内具有无限迟滞的 LED 电流。
我们可以看到,在每个“非分流”周期中,它始终是相同的:  

这是 dip 内部的电感器电流。  
我们可以看到有 一个重复序列。  

有时、重复该序列需要多个分流周期。  
这是最常看到闪烁的地方。

以下是在每两个周期进行同步的示例。  
LED 电流呈绿色、COFF 引脚呈黄色。







我认为这种同步是系统的惯性、不能移除;始终会有一个与限制周期完全匹配的脉冲宽度。
我们尝试使用以所需值为中心的平均值来调制占空比、但在某个点仍然存在同步。  
我 想听取分流 FET 调光专家的意见、也许我不能正确理解问题。  

当 LED 分流时、Roff1和 Roff2完全匹配以具有相同的电流纹波。  
我尝试使用不同的 Roff2值来验证电流纹波的影响、但分流时没有任何结果。  

还有人偶然发现了这个问题吗?  
有什么建议或规则可以防止这种情况发生?  

可通过电子邮件根据需求获取原理图。

谢谢、  

Philippe

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    您好、Philippe、

    是的、请向我发送电子邮件。 输入/输出电压是多少?  此外、您能否帮助尝试在1-10uF 等输出端添加一个小电容、看看是否有改进?   

    此致、  

    XG

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    您好 XG、  

    我向您发送了一个朋友请求、以便您可以使用您的电子邮件地址进行回复。  

    输入电压:53V
    LED 堆叠:4x Lumileds Rubix 系列,上面和下面的波形来自红色通道:大约8.5V。

    输入远高于 LED、以匹配具有更高电压的其他 LED 配置。  


    我已经尝试向输出添加1nF;对于分流 FET 应用、1~10uF 似乎很重要。  
    这样、我在分流 FET 中有更多的损耗、更多的电流振荡、更低的 di/dt 和 dv/dt、但它没有解决我的问题。  
    请注意 、分流 FET 上有一个由2k + 1nF 组成的弱 RC 缓冲器、降低电阻器也没有帮助。  

    下面是安装1nF 时的最小分流 FET 占空比。
    1 - LED 电压、2 - Coff、4 - LED 电流

    下面 是不使用1nF 电容器时的相同分流 FET 占空比。
    1 - LED 电压、2 - Coff、4 - LED 电流



    此致、  

    Philippe

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    您好、Philippe、  

    我想知道您是否可以尝试调制调光频率(如3kHz +/-15%)、以查看是否有改进。  此外、您还可以尝试降低分流频率、例如500Hz)  

    此致、  

    XG  

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    您好 XG、  

    正如我在初始帖子中所述、我们已经尝试在 每个周期调制分流 FET 的频率。
    ±10%已经尝试过、但我们遇到了闪烁问题、因此我们没有走得更远。  
    我将尝试对其进行更多分析并发送波形。  

    对于分流 FET 频率、3kHz 是防止闪烁的硬性限制、符合 IEEE 1789标准。  
    我们可以尝试降低频率以了解其行为方式、但如果它起作用、则对我们的产品而言、它不是有效的解决方案。
    此外、我们尝试了更高的频率(10kHz 和20kHz)、问题仍然存在。

    此致、   
    Phil

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    [引用 userid="528788" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1181920/tps92515-shunt-dimming-not-linear-using-fine-steps-of-pwm-counter/4459032 #4459032"][/quot]

    [引用 userid="528788" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1181920/tps92515-shunt-dimming-not-linear-using-fine-steps-of-pwm-counter/4459032 #4459032"]循环

    Phil、  

    您还可以尝试降低 Roff1以提高工作频率、例如400kHz、以查看是否有任何改进。  

    此致、  

    XG

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    您好 XG、  

    我已经尝试过这一点:电路板的其他通道的行为相同、开关速度更快。  
     例如、白色通道约为320kHz。

    但是、我将尝试将驱动器的频率提高到1MHz、并返回给您结果。  

    此致、
    Phil

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    当然、如果有任何更新、请告知我、谢谢。  

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    以更高的频率运行驱动程序会改变问题的行为、但无法解决问题。

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    让我在内部进行检查、并在几天内回复您是否有任何解决方案。  

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    大家好、我碰巧在 Tina 上重现了这个问题。  
    我的配置之一是正确的分流器长度,它看起来是:  



    通常、IL 波形在其他配置中移动...
    这在一定程度上证明了问题是系统固有的。  
    现在,可以采取哪些措施来缓解这一问题?  

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    您能否向我分享 您重现问题的 TINA 文件、让我进行检查? 谢谢。  

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    检查您的 PM

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    我和分流调光专家谈过、似乎测试结果已经很完美 了、因为这是一种输出电容最小的开关解决 方案、它通过输出端的分流 FET 进行异步调制。 因此、如果通过增加电感或开关频率来最大限度地减小纹波、则会提高线性度。  您可以尝试增加电感和频率以进行最后一次尝试。  

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    XG、您好、我相信您的意思是 、如果我显著减少纹波、此问题的后果将最小化。  

    但是、这样做会大幅增加 TPS92515中的开关损耗、从而降低系统效率、这是不可能的选择。  

    我有一个使用高电感器值(高达940uH @ 500kHz)的小型电流设计建议、我将在获得该设计后尝试它。  


    最后,我想我们无法 完全消除这一问题?  

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    [引用 userid="528788" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1181920/tps92515-shunt-dimming-not-linear-using-fine-steps-of-pwm-counter/4503624 #4503624"] lue (向上[/引用]

    不能完全解决这个问题。 如您所知、您需要在效率、电感等之间实现平衡