LM3644在工業(yè)掃描中應(yīng)用使用指南
發(fā)布時(shí)間:2020-10-10 來源:Eric Xiong 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】在傳統(tǒng)的消費(fèi)類電子如手機(jī)的閃關(guān)燈的驅(qū)動(dòng)中,LM3644被廣泛使用,其單路獨(dú)立輸出1.5A,多種模式(閃光,照明,紅外模式)可供選擇,可以通過軟件和I/O獨(dú)立控制。配合相機(jī)使用時(shí),LM3644可供選擇的持續(xù)時(shí)間為毫秒級(jí),LM3644可以軟件設(shè)置10ms至400ms. 但是在工業(yè)掃描應(yīng)用中,需要使用短時(shí)高亮的閃光配合掃描傳感器以達(dá)到掃描速度和性能,其時(shí)序時(shí)間可以低至100us, 幅度可以達(dá)到1A。
為了達(dá)到完美的電流波形,傳統(tǒng)的電路都是采用分立的電路方案(升壓電路+大電容緩沖+運(yùn)放恒流)來實(shí)現(xiàn),但這會(huì)大大增加PCB面積,電路的成本以及控制方式也十分不靈活。
本文介紹如何采用單芯片LM3644 的方案來實(shí)現(xiàn)完美的短時(shí)高亮的電流波形。
1. 采用紅外模式加速電流上升速度
傳統(tǒng)的閃光模式,電流都是緩慢上升至目標(biāo)值,這個(gè)時(shí)間大概為800us/0.5A階躍,是不能變化的。
圖1 傳統(tǒng)閃光模式
而采用紅外模式,電流是直接變化至目標(biāo)值。圖2是采用IR模式下能能達(dá)到的目標(biāo)波形圖,圖3是具體的寄存器配置。
圖2 紅外模式(0.75A in 100us/ 16ms 周期)
圖3 詳細(xì)寄存器配置
2. 采用旁路模式減小升壓電路的響應(yīng)時(shí)間
工業(yè)設(shè)備常常采用電池設(shè)備供電,而且電池電壓可能用至更低的電壓如3.7V(4.2V電池),當(dāng)VLED=3.4V時(shí),此時(shí)VOUT=VLED+VHR 可能大于VIN,芯片工作在升壓模式下。而在正常4.2V至3.7V時(shí),芯片都是在旁路mode下。
圖4 不同電壓和模式下電流波形
表1 不同模式和VIN的上升時(shí)間
所以建議在電池供電時(shí),建議采用旁路的IR模式來保證完美的電流波形,即使這會(huì)犧牲一點(diǎn)點(diǎn)電流的精度。
3. 采用合適的輸入電容和輸出電容來減小輸入跌落
傳統(tǒng)的電路中,常常使用300uF左右的緩沖電容來提供閃光瞬間的短時(shí)的高亮電流。LM3644也需要此來減小輸入端電壓的跌落,防止觸發(fā)系統(tǒng)欠壓保護(hù)。但需要兼顧輸入Inrush和電路的穩(wěn)定性。增加輸出電容有利于更快速提供LED電流,減小跌落,但過大會(huì)導(dǎo)致芯片上電啟動(dòng)短路保護(hù),不易過大。增加輸入電容也可以減小跌落,但會(huì)增加上電的浪涌電流,所以需要綜合平衡考慮,實(shí)驗(yàn)測(cè)試CIN=220uF; COUT=100uF的效果頗佳,可以大大減小輸入電壓跌落。
圖5 實(shí)際測(cè)試電路
圖6 無匹配電容時(shí)VIN 跌落0.52V 圖7 有匹配電容時(shí)VIN 跌落 0.12V
4. 綜述
LM364x 可以很好的實(shí)現(xiàn)快速高亮電流驅(qū)動(dòng),配合IR 和Pass模式可以獲得很好的電流波形, 同時(shí)采用分配緩沖電容的方式有效降低輸入電壓跌落。
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