In een vorigeblogpost, ik heb een geïntroduceerdReferentieontwerp voor LED-verlichtingsregeling voor machinevisie. In dit bericht wil ik er wat meer over uitweiden, volgens dezelfde modulaire aanpak die ons team volgde tijdens het ontwerpproces.
Licht verteerbare lekkernijen
Tijdens het ontwerpproces hebben we details in kleinere subcircuits verpakt en die blokken beschrijvende namen gegeven, zoals weergegeven in figuur 1. Dit hielp ons onze ideeën om te zetten in het eigenlijke circuit.
Een rondreis door het referentieontwerp
Laten we beginnen met deGemeenschappelijk vermogenblok. Eerlijk gezegd is dit het schakelblok waarvan ik de naam een beetje vaag moest laten, want het Common Power-blok is een mengelmoes van maar liefst zeven verschillende functies.
Het gerucht gaat dat ik gewoon alle zeven functies in dit blok heb gestopt omdat ik niet wist waar ik ze anders moest plaatsen. Niet waar: al deze functies hebben betrekking op macht. Het Common Power-blok is de thuisbasis van veelvoorkomende apparaten en functies zoals de 5V-buck, de 3,3V low-dropout-regelaar (LDO), de 2,5V-referentie en het elektromagnetische interferentiefilter (EMI).
Als dat nog niet spannend genoeg is, zet ik ook eenTPS26602eFuse in het blok. Dit apparaat zorgt voor de stroominvoer en biedt bijna verliesvrije beveiliging tegen omgekeerde invoer. Het team heeft zelfs bedacht hoe de huidige limiet van deze eFuse ter plekke kan worden gewijzigd. Deze adaptieve ingangsstroomlimiet maakt een constant ingangsvermogen van het systeem mogelijk van 15W over het 8V tot 36V ingangsspanningsbereik. Eén kanaal van een dubbele digitaal-naar-analoogomzetter (DAC) levert de stuurspanning voor deze functie.
Meebewegen, deLED Buck en LED-bordblokken combineren LED-gerelateerde functionaliteit. Ze ondersteunen de ultrakorte 200ns LED-flitsers met constante stromen tot 2,4 A en pulsherhalingen tot 10 kHz. Het aansturen van een reeks van vijf witte high-power LED's resulteert in 40 W pulsvermogen bij een stroomniveau van 2,4 A. Het referentieontwerp ondersteunt langere pulstijden (tot continu LED-bedrijf), lagere LED-stromen en ook lagere framerates. Korte stijg- en daaltijden van de LED-stroom en een korte en constante triggervertraging van 10 µs worden mogelijk gemaakt door zowel een speciaal regelschema als door de 48V die wordt gebruikt om deTPS92515HVLED buck-converter.
vierTMP116temperatuursensoren bewaken de bordtemperaturen; deze sensoren kunnen de LED's en andere componenten uitschakelen om het systeem te beschermen. Elk van de temperatuursensoren biedt 64 bits door de gebruiker programmeerbaar elektrisch wisbaar programmeerbaar alleen-lezen geheugen (EEPROM) om modules te identificeren of kalibratiegegevens op te slaan.
Een speciale LED-afdekplaat minimaliseert het risico op oogletsel.
Ben je in de war door de 40 W LED-kracht van een 15 W systeeminvoer, of vraag je jezelf af wat we hebben gedaan met het resterende kanaal van de dubbele DAC? Laat het me uitleggen door de te besprekenPre-boostblok, nog een lastig circuit. De pre-boost levert de 48V (gebruikt door de LED buck)van de ingangsspanning van het 8V-naar-36V-systeem. De output van dit subcircuit wordt gebufferd door een reeks condensatoren om de 40W-pulsen te ondersteunen. De pre-boost werkt met een adaptieve gemiddelde ingangsstroomlimiet (gecontroleerd door het tweede kanaal van de dubbele DAC) en verbruikt constant 10 W wanneer ingeschakeld.
Als u naar het referentieontwerpschema van de LED-verlichtingsregeling kijkt, vraagt u zich misschien af waarom we een fasedimbare, eentraps boostcontroller zoals deTPS92561. Het antwoord is vanwege de eenvoudige ingangsstroomregeling.
Vergeleken met alle wijzigingen die we hebben aangebracht voor deze blokken die ik tot nu toe heb beschreven, doen de resterende twee circuitblokken wat hun namen impliceren. DeMicrocontroller (MCU)blok bevat aMSP430F5172MCU met een timer met hoge resolutie en biedt hoofdcontrole voor het volledige referentieontwerp, inclusief supervisie, bewaking, timing en communicatie met een terminalprogramma op de pc van een gebruiker.
DeGeïsoleerde stroom- en gegevensinterfaceblok bevat eenISOW7842digitale isolator met geïntegreerde stroomomvormer en doorbreekt ongewenste aardlussen en biedt een oplossing voor probleemloze externe triggering en communicatie.
Afbeelding 2 geeft grafisch alles weer wat ik tot nu toe heb uitgelegd.
Zoals je kunt zien, hebben slechts twee van de zes blokken een sterke band met LED-verlichting.Daarom hoop ik dat mijn uitleg je zal inspireren om deze subcircuits te hergebruiken in andere ontwerpen en andere toepassingen. Voor meer details, voel je vrij om een gedetailleerde blik te werpen op de documenten die hierbij worden geleverdReferentie-ontwerp voor led-verlichtingsregeling.
