Dalam sebelumnyaposting blog, saya memperkenalkanDesain Referensi Kontrol Pencahayaan LED untuk Visi Mesin. Dalam posting ini, saya ingin menguraikan sedikit tentangnya, mengikuti pendekatan modular yang sama yang diikuti tim kami selama proses desain.
Informasi menarik yang mudah dicerna
Selama proses desain, kami mengemas detail ke dalam subsirkuit yang lebih kecil dan memberikan nama deskriptif blok tersebut, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Ini membantu kami mengubah ide kami menjadi sirkuit yang sebenarnya.
Perjalanan pulang pergi melalui desain referensi
Mari kita mulai denganKekuatan Umummemblokir. Sejujurnya, ini adalah blok sirkuit di mana saya harus membiarkan namanya agak kabur, karena blok Common Power adalah hamparan setidaknya tujuh fungsi yang berbeda.
Rumor mengatakan bahwa saya hanya memasukkan ketujuh fungsi ke dalam blok ini karena saya tidak tahu di mana lagi harus meletakkannya. Tidak benar: semua fungsi ini berhubungan dengan kekuasaan. Blok Common Power adalah rumah bagi perangkat dan fungsi umum seperti buck 5V, regulator putus-putus rendah (LDO) 3.3V, referensi 2.5V dan filter interferensi elektromagnetik (EMI).
Jika itu tidak cukup menarik, saya juga memasukkanTPS26602eFuse ke dalam blok. Perangkat ini menangani input daya dan memberikan perlindungan input terbalik yang hampir tanpa kerugian. Tim bahkan menemukan cara mengubah batas eFuse saat ini dengan cepat. Batas arus input adaptif ini memungkinkan batas daya input sistem konstan sebesar 15W pada rentang tegangan input 8V hingga 36V. Satu saluran dari konverter digital-ke-analog (DAC) ganda menyediakan tegangan kontrol untuk fitur ini.
Bergerak bersama,Buck LED dan Papan LEDblok menggabungkan fungsionalitas terkait LED. Mereka mendukung strobo LED 200ns ultra-pendek dengan arus konstan hingga 2,4A dan pengulangan pulsa hingga 10kHz. Mengemudikan rangkaian lima LED daya tinggi putih menghasilkan daya pulsa 40W pada level arus 2,4A. Desain referensi mendukung waktu pulsa yang lebih lama (hingga operasi LED berkelanjutan), arus LED yang lebih rendah dan frame rate yang lebih rendah juga. Waktu naik dan turun yang singkat dari arus LED dan penundaan pemicu pendek dan konstan 10µs diaktifkan oleh skema kontrol khusus dan oleh 48V yang digunakan untuk memberi dayaTPS92515HVKonverter dolar LED.
EmpatTMP116sensor suhu mengawasi suhu papan; sensor ini dapat mematikan LED dan komponen lain untuk melindungi sistem. Masing-masing sensor suhu menyediakan 64 bit memori yang dapat diprogram secara elektrik yang dapat dihapus secara elektrik (EEPROM) untuk mengidentifikasi modul atau menyimpan data kalibrasi.
Pelat penutup LED khusus meminimalkan risiko cedera mata.
Apakah Anda bingung dengan daya LED 40W dari input sistem 15W, atau bertanya pada diri sendiri apa yang kami lakukan dengan saluran DAC ganda yang tersisa? Mari saya jelaskan dengan membahasPra-Peningkatanblok, sirkuit rumit lainnya. Pra-boost menyediakan 48V (digunakan oleh uang LED)dari tegangan input sistem 8V-ke-36V. Output dari subcircuit ini disangga oleh bank kapasitor untuk mendukung pulsa 40W. Pra-peningkatan beroperasi dengan batas arus input rata-rata adaptif (dikontrol oleh saluran kedua DAC ganda) dan mengkonsumsi 10W konstan saat diaktifkan.
Melihat skema desain referensi kontrol pencahayaan LED, Anda mungkin bertanya-tanya mengapa kami menggunakan pengontrol boost satu tahap yang dapat diredupkan sepertiTPS92561. Jawabannya adalah karena kontrol arus inputnya yang sederhana.
Dibandingkan dengan semua modifikasi yang kami buat untuk blok ini yang telah saya jelaskan sejauh ini, dua blok sirkuit yang tersisa melakukan apa yang tersirat dari namanya. NSMikrokontroler (MCU)blok berisiMSP430F5172MCU dengan pengatur waktu resolusi tinggi dan menyediakan kontrol utama untuk desain referensi lengkap, termasuk pengawasan, pemantauan, pengaturan waktu, dan komunikasi dengan program terminal pada PC pengguna.
NSAntarmuka Daya dan Data Terisolasiblok termasukISOW7842isolator digital dengan konverter daya terintegrasi dan memutus loop ground yang tidak diinginkan dan memberikan solusi untuk pemicu dan komunikasi eksternal bebas masalah.
Gambar 2 secara grafis menggambarkan semua yang telah saya jelaskan sejauh ini.
Seperti yang Anda lihat, hanya dua dari enam blok yang memiliki ikatan kuat dengan pencahayaan LED.Itulah sebabnya saya berharap penjelasan saya akan menginspirasi Anda untuk menggunakan kembali subsirkuit ini dalam desain dan aplikasi lain. Untuk detail lebih lanjut, silakan lihat detail dokumen yang disertakan dengan iniDesain referensi kontrol pencahayaan LED.
