接上篇
选用并联通道的 1A LED 矩阵驱动器LT 3 9 6 5 可 用 来 驱 动 1 A L E D 通 道 矩 阵 。 并 联 连 接LT3965 的功率开关很简单,这样两个功率开关就可以均分1A LED 电流,而每个 LT3965 则操控 4 个 1A 通道。用并联 功率开关供给较大电流的一种方法是,每个反相并联开关仅 在 50% PWM 周期内运转。由于替换运转,单个 NMOS 功率 开关仅在一半时刻内经过 1A 电流,所以与相同一个 NMOS 功率开关在悉数时刻内经过 500mA 电流比较,实践产生的 热量大约相同。
图 5 显现了一个 1A 矩阵式前灯体系,该体系的 8 个 LED 由两个 LT3965 驱动,还选用了一个“升压然后双降压 形式”转化器 LT3797。当进行 PWM 调光时,LT3797 选用 共同的 8 开关 1/8 周期相位联系,如图 6 所示。在这个 1A 矩阵式体系中,LT3797 的通道成对并联,以便配对的通道 是反相,彼此相差180°,详细而言是通道 8 和 4、7 和 3、
6 和 2 以及 5 和 1 配对。并联通道替换分流,有效地将 PWM 频率提高了一倍,供给了涣散电流和热量的优势。要想让这 正常作业,任何单一并联功率开关的最大占空比都是 50%, 由于两个反相开关在50% 时刻接通 (每个开关在 50% 时刻对LED分流) 可使 LED 在 100% 时刻内断开。
每个 LT3965 操控 4 个 1A LED 的亮度,这 4 个 LED 由 两个 1A 降压形式 LT3797 通道驱动 (来自 LT3797 升压的 20V 通道)。这个巩固的大功率体系可以扩展,用更多 LT3965 为 更多 LED 供电,或许用更多并联通道为 LED 供给更大的电 流。可以每个通道以 1A 电流驱动两个 LED 和驱动这个灵敏 前灯体系的功率。
图6 8 个 LT3965 电源开关的 1/8 PWM 无闪耀相位,在经过 PWM 调 光进行亮度操控时约束瞬态
图 7 灵敏的 LT3965 可驱动不同 LED 串上的 LED 通道,每通道可驱 动 1 至 4 个 LED。(完好的驱动器电路类似于图 3,但如本图所示,仅 运用一个 LT3956。)
图8 本文所示 LED 矩阵驱动器规划具有最小的穿插 通道瞬态效应或底子没有这种效应。例如,转化一半 的通道,本文状况便是一起接通两个、关断两个,对 其他 4 个未操作通道有很小或没有瞬态影响。未操作 通道依然坚持无闪耀。每通道超 过 一 个 LED
LT 3 9 6 5 的 每 通 道 可 以 支 持 1 至4 个 L E D 。 尽 管 单 独 地 控 制 每 一 个 L E D 有 利 于 实 现 故 障 保 护 或 高 分 辨 率 的 照 明 图 案 , 但 并 不总是有必要这么做。每通道驱动多于一个 LED 可削减体系所需的矩阵式调光器的数量,而且就某些规划而言,这足以 满意照明图画和调光要求。前灯、信号灯和尾灯的各个段可 能有多达 4 个亮度相同的 LED。应急 LED 灯可能有 3 或 4 个 LED 以相同的图画闪耀和摇摆。
图 7 所示电路显现了每通道两个 LED 的体系,这个系 统的 LED 数量与图 3 所示电路相同,可是仅用了一个而不 是两个 LT3965 矩阵式调光器。
当经过 I2C 接口发来的指令要求 LT3965 接通、断开或 对一个通道调光时,受到影响的是由该通道的并联功率开关 所操控之两个 LED。为了坚持在 LT3965 电压约束范围内,
16 个 500mA LED 依然需求分红两个串联的 LED 串,如图 2 所示。可以运用与图 2 中相同的 LT3797 电路,可是仅用单 个 LT3965 操控两个 LED 串的亮度。这说明,LT3965 中的每 个 NMOS 并联功率开关可以不受其他影响而独登时装备, 然后答应无量多种矩阵规划。
用于无闪耀 PWM 和突变功用的全通道形式和 单通道形式 I2C 指令LT3965 的 I2C 指令集包含一字、两字和三字指令。这 些指令经过串行数据线 (SDA) 和主控器产生的时钟线 (SCL) 以高达 400kHz 的速度发送。主微操控器担任发送全通道模 式 (ACM) 或单通道形式 (SCM) 写指令,以操控 LED 通道的 亮度、突变、开路门限和短路门限以及 LT3965 地址。
播送形式 (BCM)、ACM 和 SCM 读指令要求 LT3965 陈述其寄存器中的内容,包含开路和短路寄存器,以进行故 障确诊。当产生新的毛病时,LT3965 给出 ALERT 符号。确 定哪个 LT3965 陈述了毛病以及确认了毛病类型和通道后, 微操控器可以对毛病做出呼应。在多个 LT3965 IC 陈述毛病 的状况下,LT3965 可给主器材对毛病陈述排序,以避免差 错信息堆叠。这保证了警报呼应体系的可靠性和正确性。 LT3965 数据表中给出了寄存器和指令集的完好列表。
ACM 写指令仅用两个 I2C 字,就可以即时接通或断开 单一 LT3965 地址的一切 8 个通道,这些通道一起转化到接 通或断开状况。将许多 LED 接通或断开会给 DC/DC 转化器 施加一个显着的电流电压负载阶跃。这儿介绍的转化器能从 容地处理这些瞬变,而且简直或彻底不需求输出%&&&&&%器和高 带宽。
如图 8 所示,对许多 LED 进行通断转化的 ACM 写指令不会使其他通道的 LED 电流产生可见闪耀或大的瞬态。之 所以产生了如此小和可控的瞬态,是由于选用了以 LT3797 为主构成的大带宽降压形式转化器。
单通道形式写指令产生相对较小和快速的单 LED 瞬 态。SCM 写指令一次仅用来将一个通道设定为 ON、OFF、 有 渐 变 或 无 渐 变 P W M 调 光 。 P W M 调 光 值 在 1 / 2 5 6 和
255/256 之间,经过 3 字写指令传送,而 ON 和 OFF 可以用 较短的两字指令传送。单个 SCM 写指令上的一个突变位使 得 LT3965 可以以内部确认的对数突变在两种 PWM 调光等级 之间移动,而且没有额定的 I2C 通讯量。每个通道的开路和 短路门限可利用 SCM 写指令在一个和四个 LED 之间设定。
每个通道的 LED 短路和开路毛病维护短路和开路维护是矩阵式调光器的一种固有优势。每 个通道的 NMOS 电源开关能在 1 和 4 个串联 LED 之间进行 并联分流。传统的 LED 灯串具有针对整个灯串开路或短路 的维护功用,只要某些 IC 具有输出确诊符号以指示这些故 障状况。与此彻底不同的是,LT3965 能供给针对单个通道 短路和开路的维护并安定度过此类毛病,使运作通道坚持活 动和运转状况,一起记载和陈述毛病状况。
当一个 LED 串中产生毛病时,LT3965 会检测到这个故 障,并加上 ALERT 符号,告诉微操控器有问题需求处理。 假如该毛病是开路毛病,那么 LT3965 会主动接通相应的 NMOS 功率开关,绕过产生毛病的 LED 直至完结全面确诊或毛病消除停止。
LT3965 坚持针对每个通道的开路和短路毛病寄存器, 并在宣布 I2C 毛病读指令时将数据回来给微操控器。指令集 包含坚持该状况寄存器不变的读指令以及铲除该毛病寄存器 的读指令,然后答应进行用户可编程的毛病确诊。寄存器可 以经过写、SCM、ACM、BCM 答应的各种不同形式读取。
● 单通道形式 (SCM) 读指令针对单通道回来开路和短 路寄存器位。SCM 读指令还查看开路和短路门限寄存器、 形式操控以及针对该通道的 8 位 PWM 调光值。
● 全通道形式 (ACM) 读指令回送某给定地址之一切通 道的开路和短路寄存器位 (并不清零这些位),以及一切 8 个 通道的 ACM ON 和 OFF 位。
● 在具有许多LT3965 矩阵调光器同享同一总线的杂乱 体系中,播送形式 (BCM) 读取操作首要问询哪个 LT3965 地 址现已加上了毛病符号 (假如有的话)。
● ACM 和 SCM 读取操作可用来查看和铲除毛病,并读 取一切寄存器,以完成一个巩固的 I2C 通讯体系。
同一条总线上可有多达 16 个可寻址 LT3965
每个 LT3965 具有四个用户可选的地址位,因而可供给
16 个仅有的总线地址。每个 ACM 和SCM I2C 指令被发送至同享通讯总线,但只要被寻址的 LT3965 采纳举动。该总线
上的一切 IC 均恪守 BCM 指令。这种 4 位地址架构答应单个 微操控器和单个 I2C 两线式通讯总线支撑多达 8 x 16 = 128 个 可单个操控的通道。选用 LT3965 时,关于一切 (要求最高 的在外) 的照显着现器而言,轿车前照灯、尾灯和装饰灯中 一切的单个 LED 皆可由单根 I2C 通讯总线和单个微操控器 来操控。鉴于每个通道可以衔接至多达 4 个 LED,因而一个 相对易于完成的体系可支撑针对最多 512 个 LED 的矩阵式 调光。
定论
LT3965 矩阵式 LED 调光器可操控单个 LED 灯串上的 8 个 LED 亮度通道,然后使照明规划师能不受约束地运用精 细和有目共睹的轿车照明规划。I2C 通讯接口答应一个微处 理器操控 LED 灯串中单个 LED 的亮度。I2C 接口中的毛病 维护可保证 LED 照明体系的巩固性。该矩阵式调光器的通 道是多用途的:每个通道能操控多个 LED;通道可组合以支 持较高电流 LED;或许可利用坐落同一根通讯总线上的多达
16 个矩阵式调光器 %&&&&&% 以构成多 LED 体系。在轿车前照灯、 尾灯、前灯、侧灯、仪表板灯和装饰灯的规划中迈出下一 步―─未来便是现在。