COFT کنٹرول موڈ میں کنفیگریشن اور کنفیگریشنز کیا ہیں؟

ایل ای ڈی ڈرائیور چپ کا تعارف

آٹوموٹو الیکٹرانکس انڈسٹری کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، وسیع ان پٹ وولٹیج رینج کے ساتھ ہائی ڈینسٹی ایل ای ڈی ڈرائیور چپس آٹوموٹیو لائٹنگ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں، بشمول بیرونی سامنے اور پیچھے کی روشنی، اندرونی روشنی اور ڈسپلے بیک لائٹنگ۔

ایل ای ڈی ڈرائیور چپس کو مدھم طریقہ کے مطابق اینالاگ ڈمنگ اور PWM ڈمنگ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔اینالاگ ڈمنگ نسبتاً آسان ہے، پی ڈبلیو ایم ڈمنگ نسبتاً پیچیدہ ہے، لیکن لکیری ڈمنگ رینج اینالاگ ڈمنگ سے زیادہ ہے۔پاور مینجمنٹ چپ کی ایک کلاس کے طور پر ایل ای ڈی ڈرائیور چپ، اس کی ٹوپولوجی بنیادی طور پر بک اور بوسٹ۔بک سرکٹ آؤٹ پٹ کرنٹ لگاتار تاکہ اس کی آؤٹ پٹ کرنٹ کی لہر چھوٹی ہو، جس میں چھوٹے آؤٹ پٹ کیپیسیٹینس کی ضرورت ہوتی ہے، سرکٹ کی ہائی پاور کثافت حاصل کرنے کے لیے زیادہ سازگار۔

شکل 1 آؤٹ پٹ کرنٹ بوسٹ بمقابلہ بک

LED ڈرائیور چپس کے عام کنٹرول موڈ کرنٹ موڈ (CM)، COFT (کنٹرولڈ آف ٹائم) موڈ، COFT اور PCM (پیک کرنٹ موڈ) موڈ ہیں۔موجودہ موڈ کنٹرول کے مقابلے میں، COFT کنٹرول موڈ کو لوپ معاوضے کی ضرورت نہیں ہے، جو کہ بجلی کی کثافت کو بہتر بنانے کے لیے سازگار ہے، جبکہ تیز تر متحرک ردعمل کا حامل ہے۔

دیگر کنٹرول موڈز کے برعکس، COFT کنٹرول موڈ چپ میں آف ٹائم سیٹنگ کے لیے علیحدہ COFF پن ہوتا ہے۔یہ مضمون ایک عام COFT کنٹرول شدہ Buck LED ڈرائیور چپ پر مبنی COFF کے بیرونی سرکٹ کے لیے کنفیگریشن اور احتیاطی تدابیر کو متعارف کراتا ہے۔

COFF کی بنیادی ترتیب اور احتیاطی تدابیر

COFT موڈ کا کنٹرول اصول یہ ہے کہ جب انڈکٹر کرنٹ سیٹ آف کرنٹ لیول پر پہنچ جاتا ہے تو اوپری ٹیوب بند ہو جاتی ہے اور نچلی ٹیوب آن ہو جاتی ہے۔جب ٹرن آف کا وقت tOFF تک پہنچ جاتا ہے، اوپری ٹیوب دوبارہ آن ہو جاتی ہے۔اوپری ٹیوب بند ہونے کے بعد، یہ ایک مستقل وقت (tOFF) کے لیے بند رہے گی۔tOFF کیپسیٹر (COFF) اور آؤٹ پٹ وولٹیج (Vo) کے ذریعے سرکٹ کے دائرہ میں سیٹ کیا جاتا ہے۔یہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ چونکہ ILED کو سختی سے ریگولیٹ کیا گیا ہے، Vo ان پٹ وولٹیجز اور درجہ حرارت کی ایک وسیع رینج پر تقریباً مستقل رہے گا، جس کے نتیجے میں تقریباً مستقل tOFF ہو گا، جس کا حساب Vo کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔

شکل 2. آف ٹائم کنٹرول سرکٹ اور ٹوف کیلکولیشن فارمولہ

واضح رہے کہ جب منتخب کردہ ڈمنگ طریقہ یا ڈمنگ سرکٹ کو شارٹ آؤٹ پٹ کی ضرورت ہوتی ہے، تو اس وقت سرکٹ ٹھیک سے شروع نہیں ہوگا۔اس وقت، انڈکٹر کرنٹ کی لہر بڑی ہو جاتی ہے، آؤٹ پٹ وولٹیج بہت کم ہو جاتا ہے، سیٹ وولٹیج سے کہیں کم۔جب یہ ناکامی ہوتی ہے تو، انڈکٹر کرنٹ زیادہ سے زیادہ آف ٹائم کے ساتھ کام کرے گا۔عام طور پر چپ کے اندر زیادہ سے زیادہ آف ٹائم سیٹ 200us~300us تک پہنچ جاتا ہے۔اس وقت انڈکٹر کرنٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج ہچکی موڈ میں داخل ہوتے نظر آتے ہیں اور عام طور پر آؤٹ پٹ نہیں کر سکتے۔شکل 3 TPS92515-Q1 کے انڈکٹر کرنٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کی غیر معمولی موج کو دکھاتا ہے جب شنٹ ریزسٹر کو بوجھ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

شکل 4 تین قسم کے سرکٹس کو دکھاتا ہے جو اوپر کی خرابیوں کا سبب بن سکتا ہے۔جب شنٹ ایف ای ٹی کو مدھم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تو لوڈ کے لیے شنٹ ریزسٹر کا انتخاب کیا جاتا ہے، اور لوڈ ایک ایل ای ڈی سوئچنگ میٹرکس سرکٹ ہے، یہ سب آؤٹ پٹ وولٹیج کو کم کر سکتے ہیں اور عام آغاز کو روک سکتے ہیں۔

شکل 3 TPS92515-Q1 انڈکٹر کرنٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج (ریزسٹر لوڈ آؤٹ پٹ شارٹ فالٹ)

شکل 4۔ سرکٹس جو آؤٹ پٹ شارٹس کا سبب بن سکتے ہیں۔

اس سے بچنے کے لیے، یہاں تک کہ جب آؤٹ پٹ چھوٹا ہو، تب بھی COFF کو چارج کرنے کے لیے ایک اضافی وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے۔متوازی سپلائی جسے VCC/VDD COFF کیپسیٹرز کو چارج کرنے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، ایک مستحکم آف ٹائم کو برقرار رکھتا ہے، اور ایک مستقل لہر برقرار رکھتا ہے۔صارفین سرکٹ کو ڈیزائن کرتے وقت VCC/VDD اور COFF کے درمیان ایک ریزسٹر ROFF2 محفوظ کر سکتے ہیں، جیسا کہ شکل 5 میں دکھایا گیا ہے، بعد میں ڈیبگنگ کے کام کو آسان بنانے کے لیے۔ایک ہی وقت میں، TI چپ ڈیٹا شیٹ عام طور پر چپ کے اندرونی سرکٹ کے مطابق مخصوص ROFF2 کیلکولیشن فارمولہ دیتی ہے تاکہ صارف کے ریزسٹر کے انتخاب میں آسانی ہو۔

شکل 5. SHUNT FET بیرونی ROFF2 امپروومنٹ سرکٹ

مثال کے طور پر شکل 3 میں TPS92515-Q1 کے شارٹ سرکٹ آؤٹ پٹ فالٹ کو لے کر، شکل 5 میں ترمیم شدہ طریقہ COFF کو چارج کرنے کے لیے VCC اور COFF کے درمیان ROFF2 شامل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

ROFF2 کا انتخاب ایک دو قدمی عمل ہے۔پہلا مرحلہ مطلوبہ شٹ ڈاؤن ٹائم (tOFF-Shunt) کا حساب لگانا ہے جب شنٹ ریزسٹر آؤٹ پٹ کے لیے استعمال ہوتا ہے، جہاں VSHUNT آؤٹ پٹ وولٹیج ہوتا ہے جب شنٹ ریزسٹر لوڈ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

  دوسرا مرحلہ ROFF2 کا حساب لگانے کے لیے tOFF-Shunt کا استعمال کرنا ہے، جو کہ VCC سے COFF بذریعہ ROFF2 ہے، جس کا حساب درج ذیل ہے۔

حساب کی بنیاد پر، مناسب ROFF2 ویلیو (50k Ohm) کو منتخب کریں اور ROFF2 کو VCC اور COFF کے درمیان Figure 3 میں فالٹ کیس میں جوڑیں، جب سرکٹ آؤٹ پٹ نارمل ہو۔یہ بھی نوٹ کریں کہ ROFF2 ROFF1 سے بہت بڑا ہونا چاہیے۔اگر یہ بہت کم ہے تو، TPS92515-Q1 کم از کم ٹرن آن ٹائم مسائل کا سامنا کرے گا، جس کے نتیجے میں کرنٹ میں اضافہ ہوگا اور چپ ڈیوائس کو ممکنہ نقصان ہوگا۔

شکل 6. TPS92515-Q1 انڈکٹر کرنٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج (ROFF2 شامل کرنے کے بعد نارمل)