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LM3644在工業掃描中應用使用指南

發布時間:2020-10-10 來源:Eric Xiong 責任編輯:wenwei

【導讀】在傳統的消費類電子如手機的閃關燈的驅動中,LM3644被廣泛使用,其單路獨立輸出1.5A,多種模式(閃光,照明,紅外模式)可供選擇,可以通過軟件和I/O獨立控制。配合相機使用時,LM3644可供選擇的持續時間為毫秒級,LM3644可以軟件設置10ms至400ms. 但是在工業掃描應用中,需要使用短時高亮的閃光配合掃描傳感器以達到掃描速度和性能,其時序時間可以低至100us, 幅度可以達到1A。
 
LM3644在工業掃描中應用使用指南
 
為了達到完美的電流波形,傳統的電路都是采用分立的電路方案(升壓電路+大電容緩沖+運放恒流)來實現,但這會大大增加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 的方案來實現完美的短時高亮的電流波形。
 
1. 采用紅外模式加速電流上升速度
 
傳統的閃光模式,電流都是緩慢上升至目標值,這個時間大概為800us/0.5A階躍,是不能變化的。
 
LM3644在工業掃描中應用使用指南
圖1 傳統閃光模式
 
而采用紅外模式,電流是直接變化至目標值。圖2是采用IR模式下能能達到的目標波形圖,圖3是具體的寄存器配置。
 
LM3644在工業掃描中應用使用指南
圖2 紅外模式(0.75A in 100us/ 16ms 周期)
 
LM3644在工業掃描中應用使用指南
圖3 詳細寄存器配置
 
2. 采用旁路模式減小升壓電路的響應時間
 
工業設備常常采用電池設備供電,而且電池電壓可能用至更低的電壓如3.7V(4.2V電池),當VLED=3.4V時,此時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,芯片都是在旁路mode下。
 
LM3644在工業掃描中應用使用指南
圖4 不同電壓和模式下電流波形
 
LM3644在工業掃描中應用使用指南
表1   不同模式和VIN的上升時間
 
所以建議在電池供電時,建議采用旁路的IR模式來保證完美的電流波形,即使這會犧牲一點點電流的精度。
 
3. 采用合適的輸入電容和輸出電容來減小輸入跌落
 
傳統的電路中,常常使用300uF左右的緩沖電容來提供閃光瞬間的短時的高亮電流。LM3644也需要此來減小輸入端電壓的跌落,防止觸發系統欠壓保護。但需要兼顧輸入Inrush和電路的穩定性。增加輸出電容有利于更快速提供LED電流,減小跌落,但過大會導致芯片上電啟動短路保護,不易過大。增加輸入電容也可以減小跌落,但會增加上電的浪涌電流,所以需要綜合平衡考慮,實驗測試CIN=220uF; COUT=100uF的效果頗佳,可以大大減小輸入電壓跌落。
 
LM3644在工業掃描中應用使用指南
圖5 實際測試電路
 
LM3644在工業掃描中應用使用指南
圖6 無匹配電容時VIN 跌落0.52V         圖7 有匹配電容時VIN 跌落 0.12V
 
4. 綜述
 
LM364x 可以很好的實現快速高亮電流驅動,配合IR 和Pass模式可以獲得很好的電流波形, 同時采用分配緩沖電容的方式有效降低輸入電壓跌落。
 
 
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