ในคราวที่แล้วโพสต์บล็อก, ฉันแนะนำ aการออกแบบอ้างอิงการควบคุมไฟ LED สำหรับวิชันซิสเต็ม. ในโพสต์นี้ ฉันต้องการอธิบายรายละเอียดเล็กน้อยเกี่ยวกับเรื่องนี้ โดยใช้วิธีการแบบโมดูลาร์แบบเดียวกับที่ทีมของเราปฏิบัติตามในระหว่างกระบวนการออกแบบ.
เกร็ดน่ารู้ที่ย่อยง่าย
ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ เราได้บรรจุรายละเอียดลงในวงจรย่อยที่เล็กกว่าและตั้งชื่อที่อธิบายบล็อคเหล่านั้น ดังแสดงในรูปที่ 1 ซึ่งช่วยให้เราแปลงแนวคิดของเราให้เป็นวงจรจริงได้
การเดินทางไปกลับผ่านการออกแบบอ้างอิง
มาเริ่มกันที่พลังร่วมบล็อก. พูดตามตรง นี่คือบล็อกวงจรที่ฉันต้องการให้ชื่อมันคลุมเครือเล็กน้อย เนื่องจากบล็อก Common Power เป็น smorgasbord ของฟังก์ชันที่แตกต่างกันอย่างน้อยเจ็ดอย่าง
มีข่าวลือว่าฉันเพียงแค่ใส่ทั้งเจ็ดฟังก์ชันในบล็อกนี้เพราะฉันไม่รู้ว่าจะใส่ไว้ที่ไหนอีก ไม่เป็นความจริง: หน้าที่ทั้งหมดเหล่านี้เกี่ยวข้องกับอำนาจ Common Power block เป็นแหล่งกำเนิดของอุปกรณ์ทั่วไปและฟังก์ชันต่างๆ เช่น บั๊ก 5V, ตัวควบคุมการเลื่อนออกต่ำ 3.3V (LDO), ค่าอ้างอิง 2.5V และตัวกรองสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI)
ถ้านั่นยังไม่น่าตื่นเต้นพอ ผมก็ใส่ a . ด้วยTPS26602eFuse เข้าไปในบล็อก อุปกรณ์นี้ดูแลอินพุตพลังงานและให้การป้องกันอินพุตย้อนกลับที่แทบไม่สูญเสีย ทีมงานยังคิดหาวิธีเปลี่ยนขีดจำกัดปัจจุบันของ eFuse นี้ได้ทันที ขีดจำกัดกระแสไฟอินพุทแบบปรับได้นี้ช่วยให้ระบบมีขีดจำกัดกำลังอินพุตคงที่ที่ 15W ในช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุต 8V-to-36V หนึ่งช่องสัญญาณของตัวแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อก (DAC) แบบคู่ให้แรงดันไฟฟ้าควบคุมสำหรับคุณสมบัตินี้
ก้าวต่อไปLED Buck และ LED Boardบล็อกรวมฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับ LED รองรับไฟแฟลช LED แบบสั้นพิเศษ 200ns ที่มีกระแสคงที่สูงสุด 2.4A และการเต้นของพัลส์ซ้ำสูงสุด 10kHz การขับสายไฟ LED สีขาวกำลังสูง 5 ดวงส่งผลให้มีกำลังพัลส์ 40W ที่ระดับกระแสไฟ 2.4A การออกแบบอ้างอิงรองรับเวลาพัลส์นานขึ้น (ขึ้นอยู่กับการทำงานของ LED อย่างต่อเนื่อง) กระแสไฟ LED ที่ต่ำกว่าและอัตราเฟรมที่ต่ำกว่าด้วย เวลาขึ้นและลงสั้นของกระแสไฟ LED และหน่วงเวลาทริกเกอร์สั้นและคงที่ 10µs เปิดใช้งานโดยทั้งรูปแบบการควบคุมพิเศษและโดย 48V ที่ใช้จ่ายไฟTPS92515HVตัวแปลงบั๊ก LED
โฟร์TMP116เซ็นเซอร์อุณหภูมิควบคุมอุณหภูมิของบอร์ด เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถปิดไฟ LED และส่วนประกอบอื่นๆ เพื่อปกป้องระบบได้ เซ็นเซอร์อุณหภูมิแต่ละตัวมีหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว (EEPROM) แบบโปรแกรมที่ผู้ใช้ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งลบได้ด้วยไฟฟ้า 64 บิต เพื่อระบุโมดูลหรือจัดเก็บข้อมูลการสอบเทียบ
แผ่นปิด LED เฉพาะช่วยลดความเสี่ยงของการบาดเจ็บที่ตา
คุณสับสนกับกำลังไฟ LED 40W จากอินพุตระบบ 15W หรือถามตัวเองว่าเราทำอะไรกับช่องสัญญาณที่เหลือของ DAC คู่? ให้ฉันอธิบายโดยพูดถึงพรีบูสท์บล็อกอีกวงจรหากิน พรีบูสต์ให้ไฟ 48V (ใช้โดยบั๊ก LED)จากแรงดันไฟฟ้าอินพุตระบบ 8V-to-36V เอาต์พุตของวงจรย่อยนี้ถูกบัฟเฟอร์โดยธนาคารตัวเก็บประจุเพื่อรองรับพัลส์ 40W พรีบูสต์ทำงานด้วยขีดจำกัดกระแสอินพุตเฉลี่ยอินพุตแบบปรับได้ (ควบคุมโดยแชนเนลที่สองของ DAC คู่) และกินไฟคงที่ 10W เมื่อเปิดใช้งาน
เมื่อพิจารณาจากแผนผังการออกแบบอ้างอิงการควบคุมไฟ LED คุณอาจสงสัยว่าทำไมเราจึงใช้ตัวควบคุมบูสต์แบบขั้นตอนเดียวแบบหรี่เฟสได้ เช่นTPS92561. คำตอบคือเพราะการควบคุมกระแสอินพุตที่เรียบง่าย
เมื่อเทียบกับการดัดแปลงทั้งหมดที่เราทำสำหรับบล็อกเหล่านี้ที่ฉันอธิบายไปแล้ว บล็อกวงจรอีกสองบล็อกที่เหลือทำตามชื่อของพวกเขา NSไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU)บล็อกประกอบด้วย aMSP430F5172MCU ที่มีตัวจับเวลาความละเอียดสูงและให้การควบคุมหลักสำหรับการออกแบบอ้างอิงที่สมบูรณ์ รวมถึงการกำกับดูแล การตรวจสอบ เวลา และการสื่อสารกับโปรแกรมเทอร์มินัลบนพีซีของผู้ใช้
NSแยกพลังงานและการเชื่อมต่อข้อมูลบล็อกประกอบด้วย anISOW7842ตัวแยกสัญญาณดิจิตอลพร้อมตัวแปลงพลังงานในตัวและแยกวงจรกราวด์ที่ไม่ต้องการและให้วิธีแก้ปัญหาสำหรับการทริกเกอร์และการสื่อสารภายนอกที่ปราศจากปัญหา
รูปที่ 2 แสดงให้เห็นทุกสิ่งที่ฉันอธิบายเป็นภาพกราฟิก
อย่างที่คุณเห็น มีเพียงสองในหกช่วงตึกเท่านั้นที่เชื่อมโยงกับไฟ LEDนั่นคือเหตุผลที่ฉันหวังว่าคำอธิบายของฉันจะเป็นแรงบันดาลใจให้คุณนำวงจรย่อยเหล่านี้กลับมาใช้ใหม่ในการออกแบบอื่นๆ และแอปพลิเคชันอื่นๆ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดอ่านรายละเอียดในเอกสารที่ให้มาพร้อมกับเอกสารนี้การออกแบบอ้างอิงการควบคุมไฟ LED
