W poprzednimpost na blogu, przedstawiłemProjekt referencyjny sterowania oświetleniem LED dla wizji maszynowej. W tym poście chciałbym omówić to nieco, stosując to samo modułowe podejście, które nasz zespół stosował podczas procesu projektowania.
Smakołyki lekkostrawne
Podczas procesu projektowania spakowaliśmy szczegóły w mniejsze podobwody i nadaliśmy tym blokom nazwy opisowe, jak pokazano na rysunku 1. To pomogło nam przekształcić nasze pomysły w rzeczywisty obwód.
Podróż w obie strony przez projekt referencyjny
Zacznijmy odWspólna mocblok. Szczerze mówiąc, to jest blok obwodu, w którym musiałem pozostawić jego nazwę nieco niejasną, ponieważ blok Common Power to szwedzki stół z co najmniej siedmioma różnymi funkcjami.
Plotka głosi, że po prostu umieściłem wszystkie siedem funkcji w tym bloku, ponieważ nie wiedziałem, gdzie jeszcze je umieścić. Nieprawda: wszystkie te funkcje dotyczą władzy. Blok Common Power jest domem popularnych urządzeń i funkcji, takich jak buck 5 V, regulator niskiego spadku napięcia 3,3 V (LDO), napięcie odniesienia 2,5 V i filtr zakłóceń elektromagnetycznych (EMI).
Jeśli to nie jest wystarczająco ekscytujące, wstawiam równieżTPS26602eFuse do bloku. To urządzenie dba o pobór mocy i zapewnia prawie bezstratną ochronę wejścia przed odwrotną stroną. Zespół wymyślił nawet, jak zmienić obecny limit tego eFuse w locie. To adaptacyjne ograniczenie prądu wejściowego umożliwia stałe ograniczenie mocy wejściowej systemu na poziomie 15 W w zakresie napięcia wejściowego od 8 V do 36 V. Jeden kanał podwójnego przetwornika cyfrowo-analogowego (DAC) zapewnia napięcie sterujące dla tej funkcji.
Idąc dalej,LED Buck i tablica LEDbloki łączą w sobie funkcjonalność związaną z diodami LED. Obsługują ultrakrótkie 200ns stroboskopy LED o stałym prądzie do 2,4A i powtarzaniu impulsów do 10kHz. Sterowanie ciągiem pięciu białych diod LED dużej mocy daje 40W mocy impulsu przy prądzie na poziomie 2,4A. Konstrukcja referencyjna obsługuje dłuższe czasy impulsów (aż do ciągłej pracy LED), niższe prądy LED i mniejszą liczbę klatek na sekundę. Krótkie czasy narastania i opadania prądu LED oraz krótkie i stałe opóźnienie wyzwalania wynoszące 10 µs są możliwe zarówno dzięki specjalnemu schematowi sterowania, jak i 48 V używanemu do zasilaniaTPS92515HVKonwerter złotówki LED.
CzteryTMP116czujniki temperatury nadzorują temperaturę płyty; czujniki te są w stanie wyłączyć diody LED i inne komponenty, aby chronić system. Każdy z czujników temperatury zapewnia 64 bity programowalnej przez użytkownika, wymazywalnej elektrycznie, programowalnej pamięci tylko do odczytu (EEPROM) do identyfikacji modułów lub przechowywania danych kalibracyjnych.
Dedykowana osłona LED minimalizuje ryzyko obrażeń oczu.
Czy jesteś zdezorientowany 40 W mocy LED z 15 W wejścia systemowego, czy zastanawiasz się, co zrobiliśmy z pozostałym kanałem podwójnego przetwornika cyfrowo-analogowego? Pozwól, że wyjaśnię, omawiającPre-Boostblok, kolejny skomplikowany obwód. Pre-boost zapewnia napięcie 48V (używane przez buck LED)z napięcia wejściowego systemu 8V-do-36V. Wyjście tego podukładu jest buforowane przez zespół kondensatorów do obsługi impulsów o mocy 40 W. Pre-boost działa z adaptacyjnym ograniczeniem średniego prądu wejściowego (kontrolowanym przez drugi kanał podwójnego przetwornika cyfrowo-analogowego) i zużywa stałe 10 W, gdy jest włączony.
Patrząc na schemat projektu referencyjnego sterowania oświetleniem LED, możesz się zastanawiać, dlaczego użyliśmy ściemnianego fazowo, jednostopniowego kontrolera doładowania, takiego jakTPS92561. Odpowiedź wynika z prostego sterowania prądem wejściowym.
W porównaniu ze wszystkimi modyfikacjami, które wprowadziliśmy dla tych bloków, które do tej pory opisałem, pozostałe dwa bloki obwodów robią to, co sugerują ich nazwy. tenMikrokontroler (MCU)blok zawieraMSP430F5172MCU z zegarem o wysokiej rozdzielczości i zapewnia główną kontrolę nad całym projektem referencyjnym, w tym nadzorowanie, monitorowanie, synchronizację i komunikację z programem terminala na komputerze użytkownika.
tenIzolowany interfejs zasilania i danychblok zawieraISOW7842izolator cyfrowy ze zintegrowanym konwerterem mocy przerywa niepożądane pętle uziemienia i zapewnia bezproblemowe zewnętrzne wyzwalanie i komunikację.
Rysunek 2 przedstawia graficznie wszystko, co do tej pory wyjaśniłem.
Jak widać, tylko dwa z sześciu bloków mają silne powiązanie z oświetleniem LED.Dlatego mam nadzieję, że moje wyjaśnienie zainspiruje Cię do ponownego wykorzystania tych podukładów w innych projektach i innych zastosowaniach. Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się szczegółowo z dołączonymi do tego dokumentamiReferencyjny projekt sterowania oświetleniem LED.
