伴随着LED灯珠技术的不断发展,与传统的模拟调光技术相对比可以看出,数字调光技术在近段时期保持着稳定的上升趋势。在当前的灯具市场里存在着成千上万种调光产品能够选择,在调光驱动选择上我们应该考虑以下这些因素:调光平滑度、调光深度,需要注意的是在调光的过程中是否存在可感知的频闪和纹波。
为了能够达到调光输出的超细平滑度,一步是要明白每个调光等级之间的差别。
当每个调光等级间,假如差别越小,那么调光将会更平滑。这样就可以在整个调光过程中完成无极调光,演示如下图显示:
一、实测场景的案例
所述案例是使用者想要快速测量PWM调光时的输出电流线性度和平滑度,之后再进积分球测试亮度线性度。被测器件是一款集成度极高,其具有恒压或恒流输出的双模式BUCK与无极性接入的载波二总线芯片。此时客户则担心这种具备总线功能的调光芯片,在总线通讯时是否会对LED调光造成影响。而Buck部分高达1MHz的开关频率,除此之外又将对电流测量增加了许多困难。这时选择使用了TCP0030A探头,此探头可以达到120MHz带宽,对于高速电流信号的测量非常合适。
带着上述存在的一些问题,一起来进行验证吧!
测试目的
1.使用AFG31252产生的信号进行PWM调光,使用数字万用表DMM6500扫描输出电流线性度。
2.使用电流探头测量电感电流,检查在调光时候是否电感饱和,以此来挑选适合的电感。
3.观测在总线通讯时,对调光是否产生影响,是否造成LED闪烁。
搭建的测试环境
操作思路图
二、LED电流是否会受到影响?
采用AFG生成PWM调整占空比,在此没有将万用表串入回路,则是利用DM6500测量检流电阻电压,计算出灯串电流平均值。由此可以获得如下图表:
在此可以看出,全占空比调光范围内,线性度还是极好的。在每个AFG驱动的PWM周期,SW都能够快速的响应,电流达到预设值无过充。
之后再进一步验证下在总线通讯时,LED电流会不会遭到影响。得益于TCP0030A具有120MHz的速度,能够观察到可能存在的、非常细小的电流噪音。面对于查找一些莫名其妙的LED闪烁,微亮等异常现象,提供了非常清晰的测量支持。
从上图界面上可以观察到,在调光PWM信号的关周期时,总线上的载波波形,并没有在LED电流上产生任何尖峰。接下来再观察一下在EN开周期时的情况。
从上图图像上能够看出,在总线通讯波形快速变化时,灯串电流依旧没有任何的毛刺或者上下过冲。
我们再把电流探头换到电感上,对电感电流进行一下观测。
可以看到的是电流在开周期时候高达到约900mA,得益于TBS2000B示波器高达20M的存储深度,ZOOM后波形依旧十分清晰,可见当前所选电感并没有出现电流翘尾的饱和现象。当然,假如要更仔细的评估电感的可用度,还应该对各种不同开关模式下的电感电流做更多的测试,这个电流的上升时候仅有640ns!这是一款开关速度1MHz的恒流LED驱动芯片,低速电流探头是无法测量的,对于这种信号的测量,这款TCP0030A高达120MHz速度的电流探头,几乎是选择。
三、设备参数
使用者之后采用串口在二总线上传输MODBUS协议,使用MCU按照AFG给定的频率控制灯串亮度,快速的设计完毕了一款照明灯的方案设计。
四、我司高性价比国产替代方案如下: