ZHCAEI8 September 2024 TPS92633-Q1
在出現單 LED 短路故障且器件啟動后,將執(zhí)行自動恢復過程。在重試期間,當故障通道的 PWM 輸入為邏輯高電平時,該器件會在 300us 周期內每 10ms 拉取一次從 IN 至 OUT 的滿電流,從而上拉 LED 負載。一旦器件檢測到 V(OUTx) 升至高于 V(SLS_th_rising),就會清除單 LED 短路故障,器件自動恢復正常運行。V(SLS_th_rising) 比 V(SLS_th_falling) 高 2.5%,因此,可根據方程式 5 輕松獲得??傊卦囯娏?I(Retry_Tot) 是并聯通道重試電流的總和,可通過方程式 7 計算得出。
其中
在這種高電流應用中,如果需要 PWM 調光功能,會出現特殊情況。由于每個通道的故障檢測和自動重試過程是獨立的,如果所有三個通道都在 PWM 模式下工作,則每個通道的時間差可以隨著 PWM 周期的增加而累積,最終導致當 PWM 以高 PWM 頻率長時間運行時,每個通道的重試電流可能會不同步,如圖 2-2 所示。由這種不同步重試電流觸發(fā)的輸出電壓不能上升至高于所設計的 V(SLS_th_rising),在這種情況下,即使單 LED 短路故障被消除,器件也無法恢復。為了確保所需的自動恢復行為,需要同步所有通道的重試電流以保持滿重試電流并滿足閾值設置,在設計過程中需要考慮一些步驟。
圖 2-2 不同步的重試電流第 1 步:評估 V(SLS_th_rising)
將 V(SLS_th_rising) 設置為器件在不同步重試電流的情況下能夠恢復的電平。
考慮到最壞的情況,三個通道的重試電流完全分離。在這種情況下,需要在計算中使用單通道的重試電流。除了滿足方程式 6,V(SLS_th_rising) 還需要符合下面方程式 8 的限制范圍。
該公式意味著,在單通道給定的重試電流下,閾值必須低于 LED 燈串的正向電壓。如果可以在任何情況下應用此計算,則器件能夠正常工作。但是,如果評估結果顯示目標范圍很難實現,則需要遵循第 2 步。
第 2 步:用于同步所有重試電流的推薦外部電路
根據自動恢復機制,器件每 10ms 重試一次 LED 負載,持續(xù) 300us,直到故障消除。為了避免累積時間差,設計了一個不低于 10ms 的等待同步間隔來同步不同通道的重試電流。
可通過控制 PWM 引腳和 FAULT 引腳輕松實現同步。在報告單個 LED 短路故障后,PWM 引腳會在特定的時間間隔內被拉至低電平,然后 PWM 輸入可以保持高電平,直到故障消除且 FAULT 引腳被釋放為止。設計的波形如圖 2-3 所示。這樣,在故障狀態(tài)下,不會隨 PWM 周期引入時間差。
用于同步所有重試電流的推薦同步電路如圖 2-4 所示。
當器件檢測到單 LED 短路故障時,FAULT 引腳在內部被拉至低電平,由于存在二極管,PWM 引腳可被鉗位至低電壓電平,直到 Q1 關斷,而 PWM 引腳在設計的放電時間后恢復至恒定的高電壓電平。一旦此故障被清除,器件就會檢測到輸出電壓上升至高于 V(SLS_th_rising),FAULT 引腳被釋放,器件恢復正常運行。
為了確保電路可以按預期工作,上拉電阻 R1 必須足夠大,以便能夠覆蓋 Vbat 范圍并在觸發(fā)故障時保持 FAULT 引腳始終低于 0.4V,否則無法正確下拉 FAULT 引腳。此外,需要針對給定的 Q1 閾值電壓和設計的 PWM 拉低時間間隔選擇適當的 R2 和 C1。