LM3644在工業(yè)掃描中應(yīng)用使用指南
發(fā)布時間:2020-10-10 來源:Eric Xiong 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】在傳統(tǒng)的消費類電子如手機的閃關(guān)燈的驅(qū)動中,LM3644被廣泛使用,其單路獨立輸出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獨立控制。配合相機使用時,LM3644可供選擇的持續(xù)時間為毫秒級,LM3644可以軟件設(shè)置10ms至400ms. 但是在工業(yè)掃描應(yīng)用中,需要使用短時高亮的閃光配合掃描傳感器以達到掃描速度和性能,其時序時間可以低至100us, 幅度可以達到1A。
為了達到完美的電流波形,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+運放恒流)來實現(xiàn),但這會大大增加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 的方案來實現(xiàn)完美的短時高亮的電流波形。
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值,這個時間大概為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值。圖2是采用IR模式下能能達到的目標波形圖,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 詳細寄存器配置
2. 采用旁路模式減小升壓電路的響應(yīng)時間
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VLED=3.4V時,此時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,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的上升時間
所以建議在電池供電時,建議采用旁路的IR模式來保證完美的電流波形,即使這會犧牲一點點電流的精度。
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。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,但過大會導(dǎo)致芯片上電啟動短路保護,不易過大。增加輸入電容也可以減小跌落,但會增加上電的浪涌電流,所以需要綜合平衡考慮,實驗測試CIN=220uF; COUT=100uF的效果頗佳,可以大大減小輸入電壓跌落。
圖5 實際測試電路
圖6 無匹配電容時VIN 跌落0.52V 圖7 有匹配電容時VIN 跌落 0.12V
4. 綜述
LM364x 可以很好的實現(xiàn)快速高亮電流驅(qū)動,配合IR 和Pass模式可以獲得很好的電流波形, 同時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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