Avtomobilski vezje gonilnika LED-BackLacklight z uporabo LP8864-Q1

V bistvu je narejen za učinkovito napajanje LED v vašem avtomobilu.

Dobil je te štiri tokodne ponorke, ki naredijo nekaj, kar se imenuje fazna premik. Kar je lepo, je, da se ta fazna premik samodejno prilagodi glede na to, koliko kanalov dejansko uporabljamo. Torej je prilagodljiv, odvisno od nastavitve.

Svetlost LED lahko nadziramo na velik način z vmesnikom I²C ali vhodom PWM. Zamislite si, da bi imeli stikalo za zatemnitev, vendar natančneje.

Krmilnik Boost ima tudi to prilagodljivo stvar tam, kjer nadzoruje izhodno napetost na podlagi napetosti na glavi, ki se nanašajo na potoke LED toka.

To je zelo pametno: zmanjšuje porabo energije, tako da nastavite napetost za povečanje, da je ravno toliko, da potrebujemo. Vse gre za učinkovito. Poleg tega ima LP8864-q1 široko razpoško nastavljivo frekvenco, ki pomaga, da se izogne ​​neredu z radijskim pasom AM. Nihče ne želi statičnega, ko poslušajo melodije.

In še več! LP8864-Q1 lahko naredi hibridno zatemnitev PWM in za zatemnitev analognega toka. To je super, ker znižuje EMI (elektromagnetne motnje), naredi LED -ji trajajo dlje in naredi celoten optični sistem učinkovitejši.

Funkcionalni blok diagram

Podrobnosti o pinoutu

Tabela 4-1. Httsop Pin Funkcije

Tabela 4-2. QFN PIN FUNKCIJE

Absolutne največje ocene

(Velja za temperaturno območje obratovanja, razen če ni določeno drugače)

Opombe:

1. Če presegajo te absolutne največje ocene, lahko povzroči trajno poškodbo naprave. Te omejitve ne kažejo na funkcionalno delovno območje. Delovanje zunaj priporočenih pogojev lahko zmanjša zanesljivost, uspešnost vpliva ali skrajša življenjsko dobo.
2. Vrednosti napetosti se merijo glede na zatiče GND.
3. Za aplikacije z disipacijo z veliko močjo in toplotno upornostjo lahko temperatura okolice zahteva odstranjevanje. Na največjo temperaturo okolice (T_A-MAX) vplivajo meja temperature stičišča (T_J-MAX = 150 ° C), odvajanje moči (P), toplotni upor med stikom in deskom in temperaturni gradient (ΔT_BA) med sistemsko ploščo in okoliškim zrakom. Odnos je:
   T_a-max = t_j-max-(θ_jb × p)-Δt_ba
4. Naprava vključuje notranji mehanizem za toplotno zaustavitev, da se prepreči pregrevanje. Izklop se zgodi na približno T_J = 165 ° C. in nadaljuje z normalnim delovanjem, ko T_J = 150 ° C. .

Priporočeni obratovalni pogoji

(Velja za temperaturno območje obratovanja, razen če ni določeno drugače)

Opombe:

1. Vse napetostne vrednosti se nanašajo na zatiče GND.

Diagram vezja

Podroben opis

V redu, torej je LP8864-Q1 ta visoko učinkovit LED gonilnik, ki je kot nalašč za avtomobilske stvari. Govorimo o stvareh, kot so tisti domišljijski prikazi za zabavo za zabavo, instrumentni grozdi v vašem avtomobilu in celo zasloni glave (HUD), ter druge sisteme osvetlitve osvetlitve LED.

V bistvu, če nekaj osvetli v vašem avtomobilu, bo ta čip morda za njim.

Zdaj lahko privzeto nadzirate, kako svetle LED -ove uporabljajo vhod PWM, ki je precej standarden. Toda dobite to, svetlost lahko prilagodite tudi skozi vmesnik I2C, kar vam daje nekaj dodatne prilagodljivosti.

Za nastavitev stvari imamo te zunanje upore, ki jih povežete z določenimi zatiči - BST_FSET, PWM_FSET in ISET. Ti upori vam omogočajo, da nastavite ključne parametre, kot so frekvenca povečanja, frekvenca LED PWM in koliko toka gre na te LED strune.

Obstaja tudi ta int pin, ki je kot reporter za napake. Če gre kaj narobe, vas obvestite in stanje lahko očistite bodisi prek vmesnika I2C bodisi samodejno, ko EN PIN -a nizko.

Ta čip govori o čistem zatemnitvi PWM in ima šest LED tokovnih gonilnikov, od katerih vsak potisne do 200mA. Toda tu je vsestranski, te izhode lahko združite skupaj, če morate voziti večje LED.

Upor ISET nastavi najvišji LED tok gonilnika in ga lahko natančneje prilagodite z uporabo I2C, ki ga nadzoruje I2C, LEDX_Current [11: 0].

Upor PWM_FSET je tisto, kar uporabljate za nastavitev frekvence PWM LED, medtem ko LED_SET upor pove, koliko LED nizov je aktivnih. Odvisno od tega, kako ga nastavite, naprava samodejno prilagodi fazni premik.

Na primer, če ste v štiri-strunskem načinu, se vsak izhod fazno premika za 90 stopinj (360 °/4). In ne pozabite, kakršne koli izhode, ki jih ne uporabljate, je treba privezati na GND, ki jih onemogoči in poskrbi, da se ne spopadajo s prilagodljivim nadzorom napetosti ali povzročajo kakršnih koli napačnih opozoril na napake LED.

Da bi vse učinkovito izvajalo, je med voutom in FB PIN -om delilnik upora, ki nastavi največjo napetost za povečanje.

Kul del je, da naprava nenehno opazuje napetosti aktivnih LED strun in prilagodi napetost povečanja na najnižjo raven, ki jo potrebuje. Frekvenca preklopa Boost lahko nastavite kjer koli od 100KHz do 2,2MHz z uporom BST_FSET.

Poleg tega ima funkcijo mehkega zagona, s katero lahko ob zagonu trenutni risba pri napajanju ni nizka. In lahko celo obvlada zunanji FET, da ustavi uhajanje baterije, ko je izklopljen, hkrati pa vam daje nekaj izolacije in zaščite napak.

LP8864-Q1 je izjemna naprava, ki je napolnjena s številnimi zmogljivostmi zaznavanja napak, ko gre za zagotavljanje zanesljivosti in zaščite sistema. Pojdimo v podrobnosti o tem, zaradi česar je ta voznik tako močan!

Obsežne značilnosti zaznavanja napak:

Zaznavanje odprtih ali kratkih LED strun: Ta lastnost je ključnega pomena, saj identificira morebitne napake v LED strunah, ki preprečujejo prekomerno ogrevanje, ki bi se lahko pojavilo, če obstaja odprt ali kratek stik. To pomeni, da lahko zaradi napačnih LED -jev varujemo naše sisteme pred morebitno škodo.

Zaznavanje LED -jev, ki so bile kratke na tla: Monitorji LP8864-Q1 za situacije, v katerih lahko LED lahko nenamerno kratke do ozemljitve, kar je še ena plast varnosti, na katero se lahko zanesemo.

Spremljanje vrednosti zunanjih uporov: Pazi na zunanje upore, povezane z različnimi zatiči, kot so ISET, BST_FSET, PWM_FSET, LED_SET in MODE. Če kateri koli upor ne bo več v dosegu, bomo obveščeni, ki nam omogoča, da sprejmemo korektivne ukrepe, preden se kakršna koli vprašanja stopnjevajo.

Zaščita vezja: Ta funkcija varuje pred pretvorbo in prenapetostnimi pogoji v pretvorniku Boost, ki zagotavljajo, da naša vezja delujejo v varnih mejah.

Podkrepljena zaščita za napravo (vdd uvlo): LP8864-Q1 neprestano spremlja napetost na pin VDD. Če zazna nizke napetostne pogoje, lahko preprečimo nepravilno delovanje, preden se sploh začne.

Prekomerna zaščita za Vin vhod (VIN OVP): Začuti prekomerno napetost na pin VSense_P, kar pomaga zaščiti našo napravo pred potencialnimi poškodbami zaradi visoke napetostne trne.

Podkrepljena zaščita za Vin vhod (VIN UVLO): Podobno kot v VDD -ju tudi ta funkcija zazna nizke napetostne pogoje prek UVLO PIN -a in doda dodatno plast varnosti za našo vhodno moč.

Prekomerno zaščito za vhod Vin (VIN OCP): S spremljanjem napetostne razlike med zatiči VSense_P in VSense_N nam pomaga zaznati prekomerno vleko toka, ki je ključnega pomena za ohranjanje operativne celovitosti.

Glavne lastnosti

Kontrolni vmesnik:

En (omogoči vhod): to pomislite kot na stikalo za vklop/izklop za LP8864-Q1. Ko napetost na EN zatiču preseže določeno točko (Venim), potem naprava poganja. Ko pade pod drugo točko (Venil), se izklopi. Ko je vklopljen, začnejo vse notranje stvari delovati.

PWM (modulacija širine impulzne širine): To je privzeti način, kako nadzorujemo svetlost umivalnikov LED toka. V bistvu prilagodi delovni cikel, da zatemni ali posvetli LED.

Int (prekinitev): to je kot alarm za napako. To je izhod z odprtega odtoka, ki nam pove, kdaj gre kaj narobe.

SDA in SCL (I2C vmesnik): To so podatki in ure za vmesnik I2C. Te uporabljamo za nadzor svetlosti tokovnih ponorov in za branje kakršnih koli pogojev napake za diagnostiko.

BST_SYNC: Ta zatič je za preklopno frekvenco pretvornika. Lahko mu nahranite zunanji signal ure za nadzor nad načinom Boost Clock.

Naprava samodejno zazna zunanjo uro pri zagonu. Če zunanje ure ni, uporablja svojo notranjo uro.

Prav tako lahko ta zatič privežete na VDD, da omogočite funkcijo spektra za širjenje ali ga privežete na GND, da ga onemogočite.

ISET PIN: To uporabljamo za nastavitev največje ravni toka za vsak LED niz.

Nastavitev funkcij:

BST_FSET PIN: S tem nastavite frekvenco preklopa Boost s priključitvijo upora med tem zatičem in ozemljitvijo.

PWM_FSET PIN: To nastavi frekvenco zatemnitve LED izhoda PWM z uporom na ozemljitev.

Pin načina: Ta pin nastavi način zatemnitve z zunanjim uporom na ozemljitev.

LED_SET PIN: Uporabite to za konfiguriranje nastavitve LED z uporom na tla.

ISET PIN: To nastavi najvišjo raven LED toka na zatič Outx.

Dobava naprave (VDD):

VDD PIN napaja vse notranje dele LP8864-Q1. Uporabite lahko 5V ali 3,3V napajalnik, običajno iz linearnega regulatorja ali DC/DC pretvornika, pri čemer se prepričajte, da lahko obvlada vsaj 200mm toka.

Omogoči (en):

LP8864-Q1 se aktivira le, ko je napetost na EN zatiču nad določenim pragom (venit) in deaktivira, ko napetost pade pod drugi prag (Venil).

Vse analogne in digitalne komponente postanejo aktivne, ko je LP8864-Q1 omogočena prek EN PIN. Če EN PIN ni aktiven, vmesnik I2C in zaznavanje napak ne bosta delovala.

Naborna črpalka

Zdaj pa preverimo, kako lahko v naši nastavitvi upravljamo situacijo s polnjenjem črpalke. V bistvu imamo integrirano regulirano črpalko za polnjenje, ki je lahko prava prednost za oskrbo pogona vrat za zunanji FET krmilnika Boost. Tu je zajemalka:

Kul stvar je, da lahko to naborno črpalko omogočimo ali onemogočimo samodejno. Ugotovi, ali sta VDD in CPUMP PIN povezana skupaj. Če je napetost pri VDD manjša od 4,5 V, se naborna črpalka začne, da ustvari napetost 5V vrat. To je tisto, kar moramo poganjati tisti zunanji preklopni FET.

Če bomo uporabili naborno črpalko, bomo morali med C1N in C1P kondenzatorjem kondenzator 2,2 µF. To pomaga, da naredi svoje.

Če ne potrebujemo črpalke za polnjenje, potem brez skrbi! Lahko pustimo zatiče C1N in C1P nepovezane. Samo ne pozabite povezati Cpump zatičev na VDD.

Ne glede na to, ali uporabljamo črpalko za polnjenje ali ne, potrebujemo 4,7 µF kondenzatorja CPUMP, ki hrani energijo za gonilnik vrat. Zelo pomembno je, da se ta kondenzator cpump uporablja v obeh scenarijih (omogočena ali onemogočena črpalka) in želimo ga postaviti čim bližje čim bolj človeško zatiči.

Če je naborna črpalka omogočena, imamo nekaj bitov stanja, ki nam lahko dajo nekaj koristnih informacij.

Najprej imamo bit cpcap_status. Ta tip nam pove, ali je bil odkrit kondenzator muhe. Kot malo potrditve je, da je vse pravilno povezano.

Naslednji bit cp_status. Ta nam pokaže stanje kakršnih koli napak v črpalki. Če gre kaj narobe s polnilno črpalko, nas bo ta košček sporočil. Prav tako ustvarja int signal, ki je kot opozorilo, da nekaj potrebuje našo pozornost.

Zdaj je tukaj priročna funkcija: Če ne želimo, da bi napaka na polnilnici povzročila prekinitev na int pin, lahko uporabimo bit cp_int_en, da ga preprečimo. To je lahko koristno, če želimo napako obravnavati na drugačen način ali če ga ne želimo nenehno prekiniti.

Stopnja pretvornika

Torej v bistvu govorimo o krmilniku Boost, ki je kot naprava za napetost napetosti v vezjih. Zlasti LP8864-Q1 uporablja krmiljenje trenutnega načina za obdelavo te pretvorbe DC/DC, tako da dobimo pravo napetost za LED.

Koncept Boost deluje z uporabo topologije, ki jo nadzoruje trenutni način, in ima to omejitev toka za cikel po ciklu. Pazi na tok s pomočjo občutka upora, ki je priključen na ISN in ISNSGND.

Če uporabimo upor 20MΩ Sense, potem gledamo na mejo toka 10A za cikel po ciklu. Glede na to, kaj počnemo, bi lahko bil ta občutek upor od 15mΩ do 50mΩ.

Prav tako lahko nastavimo največjo napetost za povečanje z zunanjim delilnikom uporov FB-PIN, ki je povezan med vout in FB.

Pri BST_FSET zunanji upor omogoča nastanitev frekvence preklopa med 100 kHz in 2,2MHz, kot je navedeno v naslednji tabeli. Za zagotovitev pravilnega delovanja je potreben 1% natančen upor.

Omejitev trenutne cikla za povečanje cikla

Napetost, ki obstaja med ISN in ISNSGND, ima tukaj ključno vlogo, ker se uporablja tako za trenutno zaznavanje krmilnika DC/DC in nastavitve za mejo toka po ciklu.

Zdaj, ko bomo zadeli tok za cikel po ciklu, bo krmilnik takoj izklopil stikalni MOSFET. Nato ga bo v naslednjem stikalnem ciklu znova vklopil. Ta mehanizem deluje kot skupna zaščita za vse povezane komponente DC/DC, kot so induktor, dioda Schottky in preklop MOSFET, kar zagotavlja, da tok ne presega njihovih največjih meja.

In ta meja cikla za cikel ne bo povzročila nobenih napak v napravi.

kje, visns = 200mV

Krmilnik min vklop/izklop

Spodnja tabela prikazuje najkrajši možni čas vklopa/izklopa za krmilnik DC/DC. Sistemska postavitev mora posebno pozornost nameniti minimalnemu času. Povečanje in zmanjševanje časov vozlišča SW naj bi bilo večje od minimalnega izklopljenega obdobja, da prepreči, da MOSFET ne bo izklopil krmilnika.

Povečajte prilagodljivo krmiljenje napetosti

Povečanje prilagodljivega krmiljenja napetosti s pretvornikom DC/DC LP8864-Q1 je odgovoren za ustvarjanje napetosti anode za naše LED. Ko se vse poteka gladko, se izhodna napetost samodejno prilagodi glede na napetostne napetosti za umivalnik LED toka. Ta uporabna funkcija je znana kot Adaptive Boost Control.

Za nastavitev števila LED izhodov, ki jih želimo uporabiti, preprosto uporabimo pin LED_SET. Za upravljanje te prilagodljive napetosti povečanja se spremljajo samo aktivni izhodi LED. Če se kateri koli LED strune srečajo z odprtimi ali kratkimi napakami, jih takoj izključimo iz prilagodljive zanke napetosti, kar zagotavlja, da ohranimo optimalno delovanje.

Krmilna zanka natančno spremlja napetosti LED gonilnika in če se kateri koli od LED -izhodov potopi pod prag VHEADBORSKE, potem dvigne napetost za povečanje. Nasprotno, če kateri od teh izhodov doseže prag VHEADOR, se napetost povečanja ustrezno spusti. Za vizualni prikaz, kako to samodejno skaliranje deluje na podlagi napetosti, vHeadroom in vheadroom_HYS, se lahko sklicujemo na spodnjo sliko.

Uporni delilnik, sestavljen iz R1 in R2, ima ključno vlogo z določitvijo minimalnih in največjih ravni za prilagodljivo povečanje napetosti. Zanimivo je, da vezje povratnih informacij deluje dosledno tako v topologijah Boost kot v SEPIC. Ko izberemo našo največjo napetost za povečanje, je bistveno, da to odločitev temeljijo na največji specifikaciji napetosti LED niza; Potrebujemo vsaj 1V višji od tega največjega, da zagotovimo pravilno delovanje našega trenutnega pomivalnega korita.

Preden aktiviramo LED gonilnike, sprožimo zagonsko fazo, kjer povečanje doseže svojo začetno raven - približno na 88% območja med minimalnimi in največjimi napetostnimi napetostmi. Ko se naši LED gonilniki zaženejo, nato povečajo izhodno napetost še naprej samodejno prilagajajo na podlagi napetosti za Pin.

Poleg tega je delilnik uporov FB PIN ključnega pomena za skaliranje ne le stopnje za zaščito pred prenapetostjo (OVP) in za zaščito pred pretekom (OCP), ampak tudi upravlja koncentracije kratkega stika v aplikacijah, kot so HUD.

FB Divider, ki uporablja tehniko dvosmernega dela

Povečana izhodna napetost in ozemljitev sta povezana prek delitvenega vezja z dvema obdobjem v standardni konfiguraciji FB-PIN.

Spodnja enačba se lahko uporabi za izračun največje napetosti za povečanje. Kadar celotne LED strune ostanejo izključene ali med izvajanjem odprtega odkrivanja nizov, je mogoče doseči največjo napetost povečanja.

Vboost_max = ISEL_MAX × R1 + ((R1 / R2) + 1) × VREF

Kje

• VREF = 1,21V
• ISEL_MAX = 38,7 µA
• R1 / R2 Normalno priporočeno območje je 7 ~ 15

Najmanjša LED nizka napetost mora biti večja od minimalne napetosti povečanja. Ta enačba se uporablja za določitev minimalne napetosti za povečanje:

Vboost_min = ((r1 / r2) + 1) × vref

Kje

• VREF = 1,21V

Krmilnik Boost preneha preklopiti FET in nastavi bit BSTOVPL_STATUS, ko je dosežena raven OVP OVP_LOW. V tem stanju LED vozniki ostajajo delujoči, in ko se poveča raven izhoda, se Boost preklopi nazaj v svoj redni način. Sedanja napetost za povečanje povzroči dinamičen premik v nizko napetostnem pragu za povečanje OVP. Spodnja enačba je mogoče uporabiti za njegovo izračun:

Vboost_ovpl = vboost + ((r1 / r2) + 1) × (vfb_ovpl - vref)

Kje

• VFB_OVPL = 1.423V
• VREF = 1,21V

Krmilnik Boost preklopi v način obnovitve napak in nastavi bit BSTOVPH_STATUS, ko dosežete raven OVP_HIGHT. Naslednja enačba se uporablja za določitev praga z visoko napetostjo OVP OVP, ki se prav tako dinamično spreminja glede na napetost toka: