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[参考译文] TPS92518HV:具有最小纹波的快速 LED 开关、输出电容?

Guru**** 2589265 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS92518, TINA-TI, TPS92641

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/931189/tps92518hv-fast-led-switching-with-minimal-ripple-output-capacitor

器件型号:TPS92518HV
主题中讨论的其他器件:TPS92518TINA-TITPS92641

您好!

我们希望使用快速 LED 驱动器使 LED 闪烁非常短、以便在医疗设备中使用。 电流脉冲必须具有低输出纹波。

我认为 TPS92518很有趣、因为它支持并联 PWM 调光。

但是、通过查看 TINA-TI 仿真、使用提供的库存*。TSC 文件、我在运行仿真时看到电流出现巨大纹波。

我立即注意到输出端的建议设计在降压功率级(在电感器之后)没有找到并联*输出电容器*(COUT)。

为什么会这样呢? 目前的规定似乎很可怕。 如果负载电阻相对较低、电流可能会穿过0A 点。

当然、我没有开始尝试对其进行优化、因为我对股票模拟的纹波感到震惊、而是喜欢在这里提问。

但是、这些器件是否应该尝试将输出纹波降低到可接受的水平? 为什么没有 cout? TI 系列中是否有更好的产品能够提供更好的输出纹波(可能是 TPS92520?)

谢谢

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    您好!

    并联 FET 调光通过 MOSFET 使 LED 灯串短路、以保持电流流动。  当分流 FET 断开时、它可以快速将电流返回到负载。  输出电容器低电平或无输出电容器的两个原因。  第一个原因是、它会产生开关损耗、因此每次分流 FET 导通时、输出电容器都必须放电。  在高分流 FET 调光频率下、这可能会变得很重要。  第二个原因是电容器必须在分流 FET 断开后再充电。  在低调光占空比/导通时间、它会由于电容器充电而导致延迟。  这会/将会影响光输出。

    作为降压转换器、没有电容器的 LED 串联负载电阻几乎与电流纹波无关。  电流纹波由电感值、开关频率、Vin 和 Vled 以及其他一些影响因素决定。  降压转换器在输出端具有连续电流。  如果电感器值非常大、则电流纹波可能非常小。

    就低动态阻抗(与 LED 串联的阻抗或电阻)而言、输出电容器必须更大才能减少纹波、因为它根据 I = C *(dv/dt)提供或吸收电流。  如果由于较低的动态阻抗而使"dv"变小、则"C"必须变大。

    如果1A LED 驱动器的输出端具有24V LED 灯串、则需要24us 的时间才能将电容器重新充电至24V。  该电流均不会流入 LED。  在较低的分流 FET 关断时间、LED 甚至不会亮起。

    如果分流 FET 以10KHz 进行调光、24V LED 灯串中的分流 MOSFET 损耗将为2.88W。  此电源从 LED 中移除、因此如果尝试为 LED 提供2W 的功率、则不会亮起、因为使用24V LED 灯串在10kHz 频率下为1uF 输出电容器充电需要2.88W 的功率。

    因此、使用输出电容器进行分流 FET 调光取决于应用需求。  更高的电感值和更高的开关频率将减少输出电流纹波。  不具有低输出导通时间的低频分流 FET 调光可以在 LED 上使用更大的电容器。

    如果所有降压转换器都是降压转换器、则输出纹波与所使用的控制器/驱动器没有关系。  它由电感值、开关频率、Vin 和 Vled 决定。  如果输出端有一个电容器、LED 的动态阻抗 将被添加到计算中。

    此致、

  • 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。

    感谢您的详细回答。 实际上、我并没有真正想到电容器放电、我有点忘记了这是一个恒定电流运行...

    开关电容器(即与电容器串联的 MOSFET、以阻止其放电、与 LED 分流器完全同时进行开关)会怎么样?

    此外、与 TPS92518的数据表相反、为什么 TPS92520应用原理图建议使用输出电容器?

    TPS92641也是如此:尽管强烈建议用于并联调光,但为什么该转换器使用输出电容器?

    我正在工作的产品需要很高的精度。 闪烁必须很短(将 LED 向下切换至几微秒、我正在尝试实现1us)、但输出纹波也很重要(闪光范围内的亮度不得有太大变化)。 因此、我为什么要提出所有这些问题。 非常感谢你能抽出时间。

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    您好!

    建议使用这些电容器来满足严格的汽车 EMI 要求。  输出电容器不是矩阵或分流 FET 调光的理想选择、但矩阵调光频率相当低。

    是的、您可以打开电容器并使用开关(MOSFET)将其关闭。  这会有点棘手、因为 N 沟道 MOSFET 必须在分流 FET 分流器分流之前断开、并且由于存在体二极管、因此它不能以电路公共端为基准。  具有低纹波电流的低值电容器可能适合您的设计。  请告诉我们您的应用。

    此致、