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[参考译文] 正向高速 LED 驱动器

Guru**** 1620465 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS92612, TPS92641, LM3409
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/1264750/looking-fro-high-speed-led-driver

主题中讨论的其他器件:TPS92641、TPS92612、 LM3409

您好!

不确定我要查找的产品是否存在。 它的行为应该与 LED 驱动器类似、但在查看了不同的 LED 之后、我找不到符合我要求的产品:

  • 可驱动1个... 15个串联的 LED
  • 有可能改变通过 LED 的电流(不是通过 PWM 改变!)
  • 能够快速打开/关闭 LED ...以确保比特率200kb/秒

是否存在这样的产品?

谢谢。

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    尊敬的 Pavel:

    对于此类 LED 驱动器、您需要哪种应用? 我们有许多 LED 驱动器可以满足上述要求、因此我们需要确认以下规格:

    汽车还是非汽车?   

    什么是 Vin 范围? 我知道 Vout 大约为45V。

    您只需要1个字符串吗?  该 LED 灯串的 Imax 是多少?

    Br, Gracie

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    您好、Gracie。

    首先、感谢您的反馈。

    应用-开放空间的光学通信、因此驱动器不应具有 PWM 控制、而应具有用于打开/关闭所有 LED 的控制输入。

    VIN:取决于 LED 的数量(非关键参数)。 LED 的数量可以在8到12之间变化。 假设 Vf 约为3.3V、对于8个 LED、Vin 应为28...32V、对于12个 LED - 40...45V 。

    关于灯串-可能是2个灯串、例如2 x 8个 LED。

    Imax - 20 ... 30 mA (取决于 LED)。

    此致

    Pavel.

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    尊敬的 Pavel:

    我可以了解您的 Vin 范围是多少吗?

    Br、

    周老师

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    周老师、您好!

    对不起、我误解了 Gracie 的要求。

    嗯、该 Vin 是由 USB 移动电源供电...所以5V。

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    尊敬的 Pavel:

    根据您的规格、您可能需要使用升压的 LED 驱动器、以便在30mA 处将5V 升压到大约45V 以驱动 LED。

    但是、对于您提到的"200kb/s "规格、我的理解是您将以200k 次/秒的速度打开/关闭电流输出、这相当于每位5us。 我的理解是否正确? 如果是、您可能需要小于1us 的电流上升/下降时间来满足您的要求。 但是、这通常很难通过升压 LED 驱动器实现。 我建议您使用预升压来升压5V 电压、然后使用具有并联调光功能的降压 LED 驱动器(您可以查看 TPS92641以获得我在这里提到的并联调光功能)来控制电流、这是我能想到的最快的方法。

    Br、

    周老师

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    周老师、您好!

    谢谢。 是的、您的理解是正确的。 您提出建议的 TPS92641器件具有 PWM 控制器(以及我到目前为止看到的所有其他 LED 驱动器)。 对于我的概念来说、我需要不带 PWM 的 LED 驱动器...但我想这样的器件并不存在。 所以、根据您的建议、我会将5V 升压到某个水平(例如40V)、然后使用运算放大器、MOSFET 等、即"非集成"解决方案。

    此致、

    帕维尔

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    尊敬的 Pavel:

    对于"无 PWM 的 LED 驱动器"、您是指非开关型 LED 驱动器、如 TPS92612?

    Br、

    周老师

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    周老师、您好!

    可以。 开/关是指控制信号的最终结果、因为它在传输数据、因此在相位开和关期间不会有任何 PWM 活动。

    此致、

    帕维尔

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    尊敬的 Pavel:

    我不确定我们是否理解同样的事情。 对于开关型稳压器、电流始终为导通(但存在一些纹波)、除非您关闭 IC。 下面这篇文章可能会给您一些有关如何实现您的目标的想法: 常见 LED 功能和 LED 驱动器设计注意事项

    Br、

    周老师

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    周老师、您好!

    似乎我在上一篇文章中说了错话。

    如果没有仔细查看2个数据表(即 TPS92641和 TPS 92612)、我认为 TPS 92612似乎更适合我正在寻找的器件。

    在 TPS 92612中、PWM 是外部输入、可打开/关闭 LED 阵列。

    另一方面、在 TPS92641中、PWM 一词与内部1MHz 振荡器密切相关、在该振荡器中、以某种方式控制开/关比、但最重要的是、我没有可以应用 DATA 信号的输入。

    因此、仿真 TPS 92612以检查它是否能够以特定数据速率(例如200kb/s)驱动一系列二极管确实很有趣。 它还有待观察,是否有可能使用 TPS 模型92612来运行一个仿真和 LTSpice。

    此致、

    Pavel.

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    尊敬的 Pavel:

    Steven 不在办公室进行商务旅行、他回来后会给您回复、谢谢您的耐心。

    Br

    帕特里克

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    谢谢 Patrick!

    尊敬的 Pavel:

    我目前不在办公室。 我会在下周一回来办公室的时候给你回复。 感谢您的理解。

    Br、

    周老师

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    周老师、您好!

    谢谢、没有问题。

    此致、

    Pavel.

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    尊敬的 Pavel:

    对于 TPS92641、您可以将数据信号应用于 SDIM 引脚以使用分流调光。 TPS92641在这里只是举例说明了可实现高开/关速度的分流调光功能。 TPS92641的输出电流规格超出了您的要求。

    对于 TPS92612、我不确定其输出电压规格是否能够满足您的要求。 此外、我不确定 TPS92612的开/关速度是否可以满足您的要求。  如果您对该主题感兴趣、我会将该主题分配给相应的工程师来为您提供帮助。   

    Br、

    周老师

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    周老师、您好!

    不确定 TPS92641是否适合我的概念。

    嗯...有 分流 NFET、它重定向自身上的电流、从而关闭 LED (BTW、当 LED 关闭时、电流消耗仍然)。 但当 LED 亮起时、 流过 LED 的电流会表现出"纹波"(即不恒定)...因为左边的所有这些东西(即 Ron、Con 等)继续对线圈充电/放电、不是吗?

    另一方面、我注意到 TPS92612数据表中的这句话:"这是一种简单而巧妙的解决方案、可为单个 LED 灯串提供恒定电流"。

    通过将其与单个控制输入(即 PWM)相结合、我对这款控制器能够执行任务充满信心。 为什么您不确定它不能满足我的要求?

    此致、

    Pavel.

    P.S.在 LTSpice 中仿真 TI 控制器怎么样...或者唯一的解决方案是安装 TI 版本的 Spice?

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    尊敬的 Pavel:

    但是当 LED 打开时, 流经 LED 的电流会显示"纹波"(即不恒定)...因为左边的整个东西(即 Ron、Con 等)继续对线圈充电/放电,不是吗?

    好的。 我想你的观点。 您的应用需要一个线性 LED 驱动器。 我是对吗?

    将它与单个控制输入(即 PWM)相结合使我对该控制器能够执行此任务充满信心。 为什么您不能确定它不符合我的要求?
    1. 对于输入电压范围、它只能接受4.5V 至40V (低于您提到的45V)
    2. 有关开/关速度、请参阅 数据表中的第6.6节"时序要求"。 我不确定这是否可以满足您的200kHz 开/关要求。

    如果您对 TPS92612感兴趣、我会指派 相应的工程师来帮助您。

    P.S. 如何在 LTSpice 中仿真 TI 控制器...或者唯一的解决方案是安装 TI 版本的 Spice?

    这是另一个超出我知识范围的主题。 您可以提出有关此主题的新 E2E 主题、其他工程师会为您提供帮助。

    Br、

    周老师

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    周老师、您好!

    正确。 我想你的观点。 您的应用需要一个线性 LED 驱动器。 我是否正确?

    是的,我不知道如何验证我正在寻找的驱动器类型,但简单地说... 当它打开时,它必须真正打开,即没有纹波,当它关闭时,它必须真正关闭,也就是说,没有电流通过 LED。

    输入电压范围仅可接受4.5V–40V (低于您刚才提到的45V)

    嗯... 这并不是一件坏事、因为我可能会选择两排、每排8个串联的 LED。 由于这些 LED 的 Vf 约为3.3V、因此可以正常工作。

    有关开/关速度,请参阅 数据表中的第6.6节时序要求。 [/报价]

    坦率地说,我不是很明白表中第6.6节的值的含义。 例如、t (PWM_DELAY_RISING)的最小值声明为10us。 这到底意味着什么? 如果我在 t (PWM_DELAY_RISING)= 1us 时应用 PWM、会发生什么情况? 器件会爆炸吗? 或者它是否仅仅意味着驱动 NMOS 的内部逻辑(其源极连接到 OUT 引脚)具有有限的压摆率?

    这是另一个超出我知识范围的主题。

    好的、您能确认 TPS92612的宏模型是相当准确的、我可以信任仿真吗?

    如果您对 TPS92612感兴趣,我将 帮助指派相应的工程师来帮助您。

    是的。

    此致、

    Pavel.

    [/quote]
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     TPS92612确实与速度要求不匹配。

    我已经用 PSpice for TI 对用例进行了仿真、发现 PWM 下的最大时钟约为10kHz (20kHz 时已经 很糟糕)

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    尊敬的 Pavel:

        TPS92612数据表的第6.6节时序要求中的 t (PWM_DELAY_Rising)和 t (PWM_DELAY_FALLING) 将在信号输入中引入一些延迟。  图1中的 T3-T2和 T6-T5。  TPS92612数据表中的输出时序图 将限制您可以达到的最大开/关速度。

    我已与支持 TPS92612的相应工程师确认、TPS92612不支持200kHz 的开/关速度。

    对于此类应用、我仍然建议您使用并联调光来实现这一目标、这是我知道的最快的方法。 您可以参阅 图16。 100kHz 50%外部 FET PWM 调光 VO = 42V (12个 LED);LM3409数据表中的 VIN = 48V、用于检查快速分流调光的效果。

    Br、

    周老师

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    尊敬的 Pavel:

    我还意识到、100kHz 50% PWM 可能足以满足您的 200kb/s 要求、因为在100kHz 50% PWM 中、一个周期内有一个打开和一个关闭。

    Br、

    周老师

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    您可以参考 图16。 100kHz 50%外部 FET PWM 调光 VO = 42V (12个 LED);来自 LM3409数据表的 VIN = 48V、用于检查快速分流调光如何实现。[/报价]

    周老师、您好!

    谢谢。

    但如图 16、当 LED 亮起时、电流存在相当大的纹波、会使我的应用中的此器件无效。

    是否有任何 LED 驱动器能避免这一缺陷?

    此致、

    帕维尔

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    尊敬的 Pavel:

    、但如图 16、当 LED 打开时,电流有相当大的波纹,使我的应用程序的这个设备无效。[/报价]

    有一些方法可以使纹波尽可能小、例如扩大开关频率或扩大电感值。

    是否有任何 LED 驱动程序可以避免这一缺陷?

    抱歉。 并联调光是目前唯一可以满足 200kb/秒要求的方法。

    Br、

    周老师

    [/quote]
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    周老师、您好!

    好的、也许通过调整这些东西、我们可以减少波纹、但经典的方法(没有 LED 驱动器)完全避免了这个缺点...就像这样:

    这给出了以下结果:

    嗯、它的集成程度低于使用驱动器(需要添加升压转换器)时的集成度...但最后它达到了我想要的效果。

    此致、

    Pavel.

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    抱歉、TI 网络服务器出现问题。 原理图如下所示:

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    尊敬的 Pavel:

    明白了。 感谢您分享这些信息。 如果需要进一步的支持、请告诉我。

    此致、

    周老师

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    周老师、您好!

    否、我们可以关闭此案例。

    谢谢。

    此致

    帕维尔

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    尊敬的 Pavel:

    不用客气。 我将关闭该主题。

    Br、

    周老师