En una anteriorentrada en el blog, Presenté unDiseño de referencia de control de iluminación LED para visión artificial. En esta publicación, me gustaría desarrollar un poco al respecto, siguiendo el mismo enfoque modular que siguió nuestro equipo durante el proceso de diseño..
Tidbits fácilmente digeribles
Durante el proceso de diseño, empaquetamos los detalles en subcircuitos más pequeños y les dimos a esos bloques nombres descriptivos, como se muestra en la Figura 1. Esto nos ayudó a convertir nuestras ideas en el circuito real.
Un viaje de ida y vuelta por el diseño de referencia
Empecemos con elPoder comúncuadra. Para ser honesto, este es el bloque de circuitos donde necesitaba dejar su nombre un poco vago, porque el bloque Common Power es una mezcla heterogénea de al menos siete funciones diferentes.
Se rumorea que simplemente puse las siete funciones en este bloque porque no sabía dónde más ponerlas. No es cierto: todas estas funciones se relacionan con el poder. El bloque Common Power es el hogar de dispositivos y funciones comunes como el buck de 5V, el regulador de baja caída (LDO) de 3.3V, la referencia de 2.5V y el filtro de interferencia electromagnética (EMI).
Si eso no es lo suficientemente emocionante, también puse unTPS26602eFuse en el bloque. Este dispositivo se encarga de la entrada de energía y proporciona una protección de entrada inversa casi sin pérdidas. El equipo incluso descubrió cómo cambiar el límite actual de este eFuse sobre la marcha. Este límite de corriente de entrada adaptable habilita un límite de potencia de entrada del sistema constante de 15 W sobre el rango de voltaje de entrada de 8 V a 36 V. Un canal de un convertidor dual de digital a analógico (DAC) proporciona el voltaje de control para esta función.
Avanzando, elLED Buck y tablero LEDLos bloques combinan la funcionalidad relacionada con los LED. Admiten las luces estroboscópicas LED ultracortas de 200 ns con corrientes constantes de hasta 2,4 A y repeticiones de pulsos de hasta 10 kHz. Conducir una cadena de cinco LED blancos de alta potencia da como resultado 40W de potencia de pulso a un nivel de corriente de 2.4A. El diseño de referencia admite tiempos de pulso más largos (hasta el funcionamiento continuo del LED), corrientes de LED más bajas y también velocidades de cuadro más bajas. Los tiempos cortos de subida y bajada de la corriente del LED y un retardo de disparo corto y constante de 10μs son habilitados tanto por un esquema de control especial como por los 48V utilizados para alimentar elTPS92515HVConvertidor LED buck.
CuatroTMP116los sensores de temperatura supervisan las temperaturas de la placa; estos sensores pueden apagar los LED y otros componentes para proteger el sistema. Cada uno de los sensores de temperatura proporciona 64 bits de memoria de solo lectura (EEPROM) programable y borrable eléctricamente programable por el usuario para identificar módulos o almacenar datos de calibración.
Una placa de cubierta LED dedicada minimiza el riesgo de lesiones oculares.
¿Está confundido por los 40W de potencia del LED de una entrada del sistema de 15W, o se pregunta qué hicimos con el canal restante del DAC dual? Permítame explicarlo discutiendo elPre-impulsobloque, otro circuito complicado. El pre-boost proporciona los 48V (utilizado por el LED buck)del voltaje de entrada del sistema de 8V a 36V. La salida de este subcircuito está protegida por un banco de condensadores para soportar los pulsos de 40W. El pre-boost opera con un límite de corriente de entrada promedio adaptativo (controlado por el segundo canal del DAC dual) y consume 10W constantes cuando está habilitado.
Al observar el esquema de diseño de referencia de control de iluminación LED, es posible que se pregunte por qué usamos un controlador de impulso de una sola etapa con atenuación de fase como elTPS92561. La respuesta es por su simple control de corriente de entrada.
En comparación con todas las modificaciones que hicimos para estos bloques que he descrito hasta ahora, los dos bloques de circuitos restantes hacen lo que sus nombres implican. losMicrocontrolador (MCU)bloque contiene unMSP430F5172MCU con un temporizador de alta resolución y proporciona control principal para el diseño de referencia completo, incluida la supervisión, monitoreo, temporización y comunicación con un programa de terminal en la PC de un usuario.
losInterfaz de datos y energía aisladabloque incluye unISOW7842aislador digital con convertidor de potencia integrado que rompe bucles de tierra no deseados y proporciona una solución para comunicación y activación externa sin problemas.
La Figura 2 muestra gráficamente todo lo que he explicado hasta ahora.
Como puede ver, solo dos de los seis bloques tienen un vínculo fuerte con la iluminación LED.Es por eso que espero que mi explicación lo inspire a reutilizar estos subcircuitos en otros diseños y otras aplicaciones. Para obtener más detalles, no dude en consultar en detalle los documentos que se proporcionan con esteDiseño de referencia de control de iluminación LED.
