في السابقمشاركة مدونة، لقد قدمت أتصميم مرجعي للتحكم في إضاءة LED من أجل رؤية الماكينة. في هذا المنشور ، أود أن أتحدث قليلاً عن ذلك ، باتباع نفس النهج المعياري الذي اتبعه فريقنا أثناء عملية التصميم.
الحكايات سهلة الهضم
أثناء عملية التصميم ، قمنا بتجميع التفاصيل في دوائر فرعية أصغر وأعطينا هذه الكتل أسماء وصفية ، كما هو موضح في الشكل 1. ساعدنا هذا في تحويل أفكارنا إلى دائرة فعلية.
رحلة ذهابًا وإيابًا من خلال التصميم المرجعي
لنبدأ بـالقوة المشتركةمنع. لأكون صادقًا ، هذه هي كتلة الدائرة حيث كنت بحاجة إلى ترك اسمها غامضًا بعض الشيء ، لأن كتلة الطاقة المشتركة عبارة عن مجموعة متنوعة من سبع وظائف مختلفة على الأقل.
تقول الشائعات أنني ببساطة وضعت جميع الوظائف السبع في هذه الكتلة لأنني لم أكن أعرف أي مكان آخر أضعها فيه. ليس صحيحًا: كل هذه الوظائف تتعلق بالسلطة. تعد كتلة الطاقة المشتركة موطنًا للأجهزة والوظائف الشائعة مثل باك 5 فولت ومنظم التسرب المنخفض 3.3 فولت (LDO) والمرجع 2.5 فولت ومرشح التداخل الكهرومغناطيسي (EMI).
إذا لم يكن هذا مثيرًا بدرجة كافية ، أضع أيضًا ملفTPS26602eFuse في الكتلة. يعتني هذا الجهاز بمدخلات الطاقة ويوفر حماية ضد الإدخال العكسي تقريبًا. حتى أن الفريق توصل إلى كيفية تغيير الحد الحالي لـ eFuse أثناء الطيران. يتيح حد تيار الإدخال التكيفي هذا حد طاقة إدخال ثابت للأنظمة يبلغ 15 واط فوق نطاق جهد الدخل من 8 فولت إلى 36 فولت. توفر قناة واحدة من المحول المزدوج من رقمي إلى تناظري (DAC) جهد التحكم لهذه الميزة.
تتحرك على طولLED باك ولوحة LEDتجمع الكتل بين الوظائف ذات الصلة بـ LED. إنها تدعم المصابيح الوامضة LED فائقة القصر 200 نانو ثانية مع تيارات ثابتة تصل إلى 2.4 أمبير وتكرار النبضات حتى 10 كيلو هرتز. ينتج عن تشغيل سلسلة من خمسة مصابيح LED بيضاء عالية الطاقة 40 واط من طاقة النبض عند مستوى تيار 2.4A. يدعم التصميم المرجعي أوقات النبض الأطول (حتى التشغيل المستمر لمصابيح LED) ، وتيارات LED المنخفضة ومعدلات الإطارات المنخفضة أيضًا. يتم تمكين أوقات الصعود والهبوط القصيرة لتيار LED وتأخير الزناد القصير والمستمر بمقدار 10 ثوانٍ من خلال نظام تحكم خاص وبواسطة 48 فولت المستخدمة لتشغيلTPS92515HVمحول باك LED.
أربعةTMP116أجهزة استشعار درجة الحرارة تشرف على درجات حرارة اللوحة ؛ هذه المستشعرات قادرة على إيقاف تشغيل مصابيح LED والمكونات الأخرى لحماية النظام. يوفر كل من مستشعرات درجة الحرارة 64 بتًا من ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة والقابلة للبرمجة من قِبل المستخدم (EEPROM) لتحديد الوحدات أو تخزين بيانات المعايرة.
تقلل لوحة غطاء LED المخصصة من خطر إصابة العين.
هل أنت مرتبك من 40W من طاقة LED من 15W من إدخال النظام ، أو تسأل نفسك ماذا فعلنا بالقناة المتبقية من DAC المزدوج؟ اسمحوا لي أن أشرح من خلال مناقشةالتعزيز المسبقبلوك ، دارة أخرى صعبة. يوفر التعزيز المسبق 48 فولت (يستخدمه باك LED)من جهد إدخال نظام 8V إلى 36V. يتم تخزين خرج هذه الدائرة الفرعية بواسطة بنك من المكثفات لدعم نبضات 40W. يعمل التعزيز المسبق مع متوسط حد تيار الإدخال التكيفي (يتم التحكم فيه بواسطة القناة الثانية من DAC المزدوج) ويستهلك 10 واط ثابت عند التمكين.
بالنظر إلى مخطط التصميم المرجعي للتحكم في إضاءة LED ، قد تتساءل لماذا استخدمنا وحدة تحكم معززة بمرحلة واحدة قابلة للتعتيم مثلTPS92561. الإجابة هي بسبب التحكم البسيط في الإدخال الحالي.
مقارنة بجميع التعديلات التي أجريناها على هذه الكتل التي وصفتها حتى الآن ، فإن كتلتين دائرتين متبقيتين تفعلان ما تدل عليه أسمائهما. المتحكم (MCU)كتلة تحتوي علىMSP430F5172MCU مزود بمؤقت عالي الدقة ويوفر التحكم الرئيسي للتصميم المرجعي الكامل ، بما في ذلك الإشراف والمراقبة والتوقيت والتواصل مع برنامج طرفي على كمبيوتر المستخدم.
الواجهة بيانات وطاقة معزولةيتضمن كتلةISOW7842عازل رقمي مع محول طاقة مدمج ويفصل الحلقات الأرضية غير المرغوب فيها ويوفر حلاً للتشغيل والاتصال الخارجي بدون مشاكل.
يصور الشكل 2 بيانياً كل شيء شرحته حتى الآن.
كما ترون ، فإن اثنين فقط من الكتل الست لهما علاقة قوية بإضاءة LED.لهذا السبب آمل أن يلهمك توضيحي لإعادة استخدام هذه الدوائر الفرعية في تصميمات أخرى وتطبيقات أخرى. لمزيد من التفاصيل ، لا تتردد في إلقاء نظرة مفصلة على المستندات المقدمة مع هذاالتصميم المرجعي للتحكم في إضاءة LED.
