COFT കൺട്രോൾ മോഡിലെ കോൺഫിഗറേഷനും പരിഗണനകളും എന്തൊക്കെയാണ്?

LED ഡ്രൈവർ ചിപ്പ് ആമുഖം

ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് വ്യവസായത്തിന്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനത്തോടൊപ്പം, വൈഡ് ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജ് ശ്രേണിയിലുള്ള ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള LED ഡ്രൈവർ ചിപ്പുകൾ ഓട്ടോമോട്ടീവ് ലൈറ്റിംഗിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

എൽഇഡി ഡ്രൈവർ ചിപ്പുകളെ ഡിമ്മിംഗ് രീതി അനുസരിച്ച് അനലോഗ് ഡിമ്മിംഗ്, പിഡബ്ല്യുഎം ഡിമ്മിംഗ് എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം.അനലോഗ് ഡിമ്മിംഗ് താരതമ്യേന ലളിതമാണ്, PWM ഡിമ്മിംഗ് താരതമ്യേന സങ്കീർണ്ണമാണ്, എന്നാൽ ലീനിയർ ഡിമ്മിംഗ് ശ്രേണി അനലോഗ് ഡിമ്മിംഗിനെക്കാൾ വലുതാണ്.എൽഇഡി ഡ്രൈവർ ചിപ്പ് പവർ മാനേജ്‌മെന്റ് ചിപ്പിന്റെ ഒരു ക്ലാസാണ്, അതിന്റെ ടോപ്പോളജി പ്രധാനമായും ബക്ക് ആൻഡ് ബൂസ്റ്റ്.ബക്ക് സർക്യൂട്ട് ഔട്ട്‌പുട്ട് കറന്റ് തുടർച്ചയായതിനാൽ അതിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് കറന്റ് റിപ്പിൾ ചെറുതായിരിക്കും, ചെറിയ ഔട്ട്‌പുട്ട് കപ്പാസിറ്റൻസ് ആവശ്യമാണ്, സർക്യൂട്ടിന്റെ ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി കൈവരിക്കാൻ കൂടുതൽ സഹായകമാണ്.

ചിത്രം 1 ഔട്ട്‌പുട്ട് കറന്റ് ബൂസ്റ്റ് vs ബക്ക്

നിലവിലെ മോഡ് (CM), COFT (നിയന്ത്രിത ഓഫ്-ടൈം) മോഡ്, COFT & PCM (പീക്ക് കറന്റ് മോഡ്) മോഡ് എന്നിവയാണ് LED ഡ്രൈവർ ചിപ്പുകളുടെ പൊതുവായ നിയന്ത്രണ മോഡുകൾ.നിലവിലെ മോഡ് നിയന്ത്രണവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, COFT കൺട്രോൾ മോഡിന് ലൂപ്പ് നഷ്ടപരിഹാരം ആവശ്യമില്ല, ഇത് ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് സഹായകമാണ്, അതേസമയം വേഗതയേറിയ ചലനാത്മക പ്രതികരണമുണ്ട്.

മറ്റ് നിയന്ത്രണ മോഡുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഓഫ്-ടൈം ക്രമീകരണത്തിനായി COFT കൺട്രോൾ മോഡ് ചിപ്പിന് പ്രത്യേക COFF പിൻ ഉണ്ട്.ഒരു സാധാരണ COFT നിയന്ത്രിത ബക്ക് LED ഡ്രൈവർ ചിപ്പ് അടിസ്ഥാനമാക്കി COFF-ന്റെ ബാഹ്യ സർക്യൂട്ടിനുള്ള കോൺഫിഗറേഷനും മുൻകരുതലുകളും ഈ ലേഖനം അവതരിപ്പിക്കുന്നു.

COFF-ന്റെ അടിസ്ഥാന കോൺഫിഗറേഷനും മുൻകരുതലുകളും

COFT മോഡിന്റെ നിയന്ത്രണ തത്വം, ഇൻഡക്‌ടർ കറന്റ് സെറ്റ് ഓഫ് കറന്റ് ലെവലിൽ എത്തുമ്പോൾ, മുകളിലെ ട്യൂബ് ഓഫ് ചെയ്യുകയും താഴത്തെ ട്യൂബ് ഓണാകുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതാണ്.ടേൺ-ഓഫ് സമയം tOFF-ൽ എത്തുമ്പോൾ, മുകളിലെ ട്യൂബ് വീണ്ടും ഓണാകും.മുകളിലെ ട്യൂബ് ഓഫാക്കിയ ശേഷം, അത് സ്ഥിരമായ സമയത്തേക്ക് (tOFF) ഓഫായി തുടരും.സർക്യൂട്ടിന്റെ ചുറ്റളവിൽ കപ്പാസിറ്ററും (COFF) ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജും (Vo) ആണ് tOFF സജ്ജമാക്കുന്നത്.ഇത് ചിത്രം 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ILED കർശനമായി നിയന്ത്രിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജുകളിലും താപനിലയിലും Vo, ഏതാണ്ട് സ്ഥിരമായി നിലനിൽക്കും, ഇത് Vo ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏതാണ്ട് സ്ഥിരമായ tOFF-ൽ കലാശിക്കുന്നു.

ചിത്രം 2. ഓഫ് ടൈം കൺട്രോൾ സർക്യൂട്ടും tOFF കണക്കുകൂട്ടൽ ഫോർമുലയും

തിരഞ്ഞെടുത്ത ഡിമ്മിംഗ് രീതി അല്ലെങ്കിൽ ഡിമ്മിംഗ് സർക്യൂട്ട് ഒരു ഷോർട്ട് ഔട്ട്പുട്ട് ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ, ഈ സമയത്ത് സർക്യൂട്ട് ശരിയായി ആരംഭിക്കില്ല എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.ഈ സമയത്ത്, ഇൻഡക്റ്റർ കറന്റ് റിപ്പിൾ വലുതായിത്തീരുന്നു, ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് വളരെ കുറവായി മാറുന്നു, സെറ്റ് വോൾട്ടേജിനേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്.ഈ പരാജയം സംഭവിക്കുമ്പോൾ, ഇൻഡക്റ്റർ കറന്റ് പരമാവധി ഓഫ് ടൈമിൽ പ്രവർത്തിക്കും.സാധാരണയായി ചിപ്പിനുള്ളിൽ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്ന പരമാവധി ഓഫ് സമയം 200us~300us ൽ എത്തുന്നു.ഈ സമയത്ത് ഇൻഡക്‌ടർ കറന്റും ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജും ഒരു ഹിക്കപ്പ് മോഡിൽ പ്രവേശിക്കുന്നതായി തോന്നുന്നു, സാധാരണ ഔട്ട്‌പുട്ട് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല.ലോഡിനായി ഷണ്ട് റെസിസ്റ്റർ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ TPS92515-Q1 ന്റെ ഇൻഡക്റ്റർ കറന്റിന്റെയും ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജിന്റെയും അസാധാരണ തരംഗരൂപം ചിത്രം 3 കാണിക്കുന്നു.

മുകളിൽ പറഞ്ഞ തകരാറുകൾക്ക് കാരണമായേക്കാവുന്ന മൂന്ന് തരം സർക്യൂട്ടുകൾ ചിത്രം 4 കാണിക്കുന്നു.ഡിമ്മിംഗിനായി ഷണ്ട് FET ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ലോഡിനായി ഷണ്ട് റെസിസ്റ്റർ തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ലോഡ് ഒരു LED സ്വിച്ചിംഗ് മാട്രിക്സ് സർക്യൂട്ടാണ്, അവയെല്ലാം ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജ് ഷോർട്ട് ഔട്ട് ചെയ്യുകയും സാധാരണ സ്റ്റാർട്ട്-അപ്പ് തടയുകയും ചെയ്തേക്കാം.

ചിത്രം 3 TPS92515-Q1 ഇൻഡക്‌ടർ കറന്റും ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജും (റെസിസ്റ്റർ ലോഡ് ഔട്ട്‌പുട്ട് ഷോർട്ട് ഫാൾട്ട്)

ചിത്രം 4. ഔട്ട്പുട്ട് ഷോർട്ട്സിന് കാരണമായേക്കാവുന്ന സർക്യൂട്ടുകൾ

ഇത് ഒഴിവാക്കാൻ, ഔട്ട്പുട്ട് ഷോർട്ട് ആകുമ്പോൾ പോലും, COFF ചാർജ് ചെയ്യാൻ ഒരു അധിക വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമാണ്.VCC/VDD ഉപയോഗിക്കാനാകുന്ന സമാന്തര വിതരണം COFF കപ്പാസിറ്ററുകൾ ചാർജുചെയ്യുന്നു, സ്ഥിരമായ ഓഫ് സമയം നിലനിർത്തുന്നു, കൂടാതെ നിരന്തരമായ അലകൾ നിലനിർത്തുന്നു.പിന്നീട് ഡീബഗ്ഗിംഗ് ജോലികൾ സുഗമമാക്കുന്നതിന്, ചിത്രം 5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, സർക്യൂട്ട് രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് VCC/VDD, COFF എന്നിവയ്ക്കിടയിൽ ഒരു റെസിസ്റ്റർ ROFF2 റിസർവ് ചെയ്യാം.അതേ സമയം, TI ചിപ്പ് ഡാറ്റാഷീറ്റ് സാധാരണയായി ചിപ്പിന്റെ ആന്തരിക സർക്യൂട്ട് അനുസരിച്ച് നിർദ്ദിഷ്ട ROFF2 കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം നൽകുന്നു, ഇത് ഉപഭോക്താവിന് റെസിസ്റ്ററിന്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് സുഗമമാക്കുന്നു.

ചിത്രം 5. SHUNT FET ബാഹ്യ ROFF2 മെച്ചപ്പെടുത്തൽ സർക്യൂട്ട്

ചിത്രം 3-ലെ TPS92515-Q1-ന്റെ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് ഔട്ട്‌പുട്ട് തകരാർ ഉദാഹരണമായി എടുത്താൽ, COFF ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിന് VCC-നും COFF-നും ഇടയിൽ ഒരു ROFF2 ചേർക്കാൻ ചിത്രം 5-ലെ പരിഷ്‌ക്കരിച്ച രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ROFF2 തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് രണ്ട്-ഘട്ട പ്രക്രിയയാണ്.ഔട്ട്‌പുട്ടിനായി ഷണ്ട് റെസിസ്റ്റർ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ആവശ്യമായ ഷട്ട്ഡൗൺ സമയം (tOFF-Shunt) കണക്കാക്കുക എന്നതാണ് ആദ്യ ഘട്ടം, ഇവിടെ VSHUNT എന്നത് ലോഡിനായി ഷണ്ട് റെസിസ്റ്റർ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജാണ്.

  ROFF2 കണക്കാക്കാൻ tOFF-Shunt ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് രണ്ടാമത്തെ ഘട്ടം, ഇത് VCC-ൽ നിന്ന് ROFF2 വഴി COFF-ലേക്കുള്ള ചാർജ്, ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ കണക്കാക്കുന്നു.

കണക്കുകൂട്ടലിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഉചിതമായ ROFF2 മൂല്യം (50k Ohm) തിരഞ്ഞെടുത്ത്, സർക്യൂട്ട് ഔട്ട്പുട്ട് സാധാരണമായിരിക്കുമ്പോൾ, ചിത്രം 3-ലെ തകരാർ കേസിൽ VCC-യ്ക്കും COFF-നും ഇടയിൽ ROFF2 ബന്ധിപ്പിക്കുക.ROFF2 ROFF1 നേക്കാൾ വളരെ വലുതായിരിക്കണം എന്നതും ശ്രദ്ധിക്കുക;ഇത് വളരെ കുറവാണെങ്കിൽ, TPS92515-Q1-ന് മിനിമം ടേൺ-ഓൺ സമയ പ്രശ്നങ്ങൾ അനുഭവപ്പെടും, ഇത് വൈദ്യുത പ്രവാഹം വർദ്ധിക്കുന്നതിനും ചിപ്പ് ഉപകരണത്തിന് കേടുപാടുകൾ വരുത്തുന്നതിനും ഇടയാക്കും.

ചിത്രം 6. TPS92515-Q1 ഇൻഡക്‌ടർ കറന്റും ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജും (ROFF2 ചേർത്തതിന് ശേഷം സാധാരണം)