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簡(jiǎn)述LM3644在工業(yè)掃描中應(yīng)用使用指南

電子設(shè)計(jì) ? 來(lái)源:電子設(shè)計(jì) ? 作者:電子設(shè)計(jì) ? 2022-01-13 16:09 ? 次閱讀
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Other Parts Discussed in Post:LM3644

TI shanghai FAE: Eric Xiong

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(guò)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。

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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(lái)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(lái)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。

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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。

poYBAGGKSzSAfLwDAAEIAWDZ-i0549.png

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圖2 紅外模式(0.75A in 100us/ 16ms 周期)

poYBAGGKSziAbGefAAOQVSEbI8w136.png

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。

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圖4 不同電壓和模式下電流波形

IR Mode Rise Time (μs)
3.7V Vin Pass Mode 13.6
3.7V Vin Normal Mode 134
4.2V Vin Pass Mode 11.2
4.2V Vin Normal Mode 9.6

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(lái)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(lái)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(lái)提供閃光瞬間的短時(shí)的高亮電流。LM3644也需要此來(lái)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(guò)大會(huì)導(dǎo)致芯片上電啟動(dòng)短路保護(hù),不易過(guò)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。

pYYBAGD-GtKAXzFYAABeMkZOvgw014.jpg

圖5 實(shí)際測(cè)試電路

poYBAGD-GtWAKLXeAACHsGCWcL8011.jpg

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圖6 無(wú)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。

審核編輯:金巧

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