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想处理LED驱动芯片的过热和离板不确定性问题吗?
发布时间: 2022-01-14 15:41:47 作者:环球体育官方app下载链接

  一向致力于为轿车行业用户供给最具竞争力的LED驱动处理计划,构建立异、牢靠、经济高效的轿车照明体系。

  在您规划车身照明体系时,是否也曾被散热和离板规划等问题困扰?TI最新推出的C位产品TPS92633-Q1将为您带来革新式的处理计划。如下图所示,TPS92633-Q1一方面选用外部分流电阻来分管热量,另一方面支撑off board binning resistor,这使得离板规划变得愈加简单,极大地解放了生产线端的压力。此外,该新产品还支撑4.5V-40V的电压输入规模和三个通道输出,每个通道的输出电流高达150mA。

  在尾灯模块的规划中,线性驱动芯片在散热上的短板使其一般无法支撑很高的功率。为了防止呈现“芯片过热”或“体系过热”,规划者一般只能依托本钱较高的大面积散热规划来完成所需的输出功率。

  TPS92633-Q1的亮点之一便是搭载了能够分管热量的外部分流电阻,在改进散热功用的一起减少了体系BOM本钱。

  当输入电压较低且挨近LED所需的正向压降时,默许的电流源通道(绿色线路)输出电流。 当输入电压高于LED所需的正向压降时,别的一路电阻通路(赤色线路)也一起翻开,分管电流和功耗。

  不同输入电压下的输出电流与功耗比照如下图所示。Itotal是流向LED的总电流,等于流经OUT引脚和Rres引脚的电流之和。 下图中黑线为体系总功耗,等于芯片和电阻的功耗之和。咱们能够看到,凭借Rres的分流,芯片自身的功耗显着下降,然后有用操控了热量的发生。

  TPS92633-Q1的热测验成果如下图所示。一般,乘用车电池的电压规模为9V至16V,轿车尾灯的环境温度最高为85°C。 咱们在这些条件下进行了模仿测验,当Vin为16V时,TPS92633-Q1凭借分流电阻来分管体系的热量,能够支撑最高450mA的电流,而没有分流电阻的对照芯片在相同的环境温度下则会直接触发热关断维护。

  在进行离板规划时,因为LED生产工艺的约束,有必要将LED板与芯片板匹配来一致LED的亮度,这往往是比较繁琐但又无法省掉的一个过程。哪怕是在同一批次的LED产品中,也会存在不同的bins。用户在购买了整批LED后,仍需求经过binning resistor来设置不同bins LED的电流来一致亮度。

  现有的处理计划如下图所示,考虑到芯片抗扰性,binning resistor有必要与驱动芯片放在同一块板上,那么也就有必要为不同的驱动芯片板规划不同的binning resistor。 为了将LED板与驱动芯片板匹配,咱们需求运用条码或二维码进行辨认,这大大添加了规划复杂度与制作本钱开支。

  TPS92633-Q1的另一亮点便是其ICTRL引脚支撑off-board binning resistor,这一规划完美地处理了上述难题。如下图所示,咱们在制作过程中能够直接将binning resistor放置在LED板上,这样只需求规划一种驱动芯片板即可匹配一切bins的LED板,大大下降了制作本钱。

  在规划车身照明体系时,散热功用是最要害的规划考虑要素之一。在现有的线性LED驱动计划中,一切电压降均由芯片承当,往往会导致芯片和体系过热。LED板和驱动板的匹配是规划过程中的另一个难点,若将binning resistor与驱动芯片放在同一块板上,则会添加额定的本钱。

  德州仪器(TI)的全新明星产品TPS92633-Q1供给了牢靠、高效、低本钱的处理计划,其外部分流电阻能够有用分管散热压力,一起支撑off-board binning resistor来进行离板规划。

  TPS92633-Q1能够驱动不同功用的轿车尾灯,包含刹车灯、转向灯、雾灯、倒车灯等;在多颗TPS92633-Q1一起运用的场景中,能够经过将FAULT引脚连接起来轻松完成One-Fail-All-Fails功用。

  乘用车电瓶的输入电压规模为9V至16V,一般需求每路3个共9个LED来完成刹车灯功用;每个LED的最大正向压降VF_MAX为2.5V,最小正向压降VF_MIN为1.9V;每个LED的电流I(LED)要求为140mA;LED的亮度和开关则直接由车身操控模块BCM操控;此外,还需求单个LED的短路检测功用,并完成刹车灯One-Fail-All-Fails功用。

  依据规划需求,每一路的输出电流是相同的,因而R(SNS1) = R(SNS2) = R(SNS3) = 0.717Ω。这儿需注意0.717Ω不是规范的电阻值,因而需求并联两个电阻才干取得等效的0.717Ω电阻。

  STEP 4:运用如下公式核算分流电阻R(RESx)的阻值。R(RESx)的值实际上决议了I(OUTx)和I(RESx)的电流散布,其根本规划原则是使R(RESx)在电源电压下耗费大约50%总功耗。

  STEP 5:规划确诊单个LED短路的阈值电压,运用如下公式核算用于设置该阈值电压的电阻R(SLS_REF)的阻值。

  串联的三个LED的总正向压降最大为3×2.5 V = 7.5V,最小为3×1.9 V = 5.7V。一旦三个LED中的任何一个呈现短路毛病,其他两个LED串联时的总正向压降为2×2.5 V = 5 V(最大值)和2×1.9 V = 3.8 V(最小值)。因而,咱们能够挑选5.3 V作为单个LED短路的阈值电压V(SLS_th_falling)。

  STEP 6:规划SUPPLY引脚的阈值电压来设置LED开路和单个LED的短路确诊功用,并核算DIAGEN引脚上的分压电阻R1、R2的阻值。

  3个LED的最大正向压降为3×2.5 V = 7.5V;为防止在慢上电工作过程中误报开路毛病或单个LED的短路,需求考虑SUPPLY引脚和OUTx引脚之间的最小压差;当电源电压低于3个LED的最大正向压降、V(OPEN_th_rising)、V(CS_REG)三者之和时,TPS92633-Q1有必要封闭开路检测和单个LED的短路检测功用。分压电阻R1、R2的阻值可经过如下公式核算。

  STEP 7:规划SUPPLY引脚的阈值电压来操控LED通道的开关,并核算PWM输入引脚上分压电阻R3和R4的阻值。

  3个LED的最小正向压降为3×1.9 V = 5.7V;为了保证每一路的电流输出正常,当SUPPLY引脚电压低于3个LED的最小正向压降、INx引脚与OUTx引脚间的压降、V(CS_REG)之和时,各路输出应处于封闭状况。分压电阻R3、R4的阻值可经过如下公式核算。

  依据规划需求,每一路的输出电流是相同的,因而R(SNS1) = R(SNS2) = R(SNS3)。R(SNSx)的核算成果也在上方表格中列出。

  STEP 4:运用如下公式核算分流电阻R(RESx)的阻值。R(RESx)的值实际上决议了I(OUTx)和I(RESx)的电流散布,其根本规划原则是使R(RESx)在电源电压下耗费大约50%总功耗。

  STEP 5:规划用于设置LED开路确诊功用的SUPPLY电压阈值,并运用如下公式核算DIAGEN引脚上分压电阻R1、R2的阻值。

  2个LED的最大正向压降为2×2.5 V = 5V;为防止在慢上电工作过程中误报开路毛病,需求考虑SUPPLY引脚和OUTx引脚之间的最小压差;当电源电压低于2个LED的最大正向压降、V(OPEN_th_rising)、V(CS_REG)三者之和时,TPS92633-Q1有必要封闭开路检测功用。分压电阻R1、R2的阻值可经过如下公式核算。


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