隨著LED燈珠技術(shù)的發(fā)展,相較于傳統(tǒng)的模擬調(diào)光技術(shù),數(shù)字調(diào)光技術(shù)在近幾年得到了長足的發(fā)展。現(xiàn)如今在燈具市場里有成千上萬種調(diào)光產(chǎn)品可供選擇,在調(diào)光驅(qū)動選擇上我們需要考慮到這些要素:調(diào)光平滑度,調(diào)光深度,在調(diào)光過程中是否有可感知的頻閃和紋波。
為了達(dá)到調(diào)光輸出的超細(xì)平滑度,首先得了解每個(gè)調(diào)光等級之間的差別。
在每個(gè)調(diào)光等級間,如果差別越小,則調(diào)光越平滑。這樣就能在整個(gè)調(diào)光過程中實(shí)現(xiàn)無極調(diào)光,如下圖所示。
以客戶實(shí)測場景為例
本文案例是一個(gè)客戶需要快速測量PWM調(diào)光時(shí)的輸出電流線性度和平滑度,進(jìn)而再進(jìn)積分球測試亮度線性度。被測器件是一款集成度極高,具備恒壓或恒流輸出的雙模式BUCK和無極性接入的載波二總線芯片。同時(shí)客戶又擔(dān)心這種具備總線功能的調(diào)光芯片,在總線通訊時(shí)會不會對LED調(diào)光產(chǎn)生影響。而Buck部分高達(dá)1MHz的開關(guān)頻率,同時(shí)又為電流測量帶來了不小的挑戰(zhàn)。本文選擇使用了TCP0030A探頭,此探頭可以達(dá)到120MHz帶寬,對于高速電流信號的測量非常合適。
下面我們就帶著這些問題,一起進(jìn)入測試和驗(yàn)證!
測試目的
■ 使用AFG31252產(chǎn)生的信號進(jìn)行PWM調(diào)光,使用數(shù)字萬用表DMM6500掃描輸出電流線性度。
■ 使用電流探頭測量電感電流,查看在調(diào)光時(shí)候是否電感飽和,以選擇適合的電感。
■ 觀測在總線通訊時(shí),對調(diào)光是否產(chǎn)生影響,是否造成LED閃爍。
搭建完畢的測試環(huán)境
測試思路
我們先對問題1進(jìn)行測試
使用AFG生成PWM調(diào)整占空比,此處沒有把萬用表串入回路,而是用DM6500測量檢流電阻電壓,計(jì)算出燈串電流平均值。由此可以獲得如下圖表:
就此看來,全占空比調(diào)光范圍內(nèi),線性度還是極好的。在每個(gè)AFG驅(qū)動的PWM周期,SW都可以快速的響應(yīng),電流達(dá)到預(yù)設(shè)值無過充。
我們進(jìn)而驗(yàn)證下在總線通訊時(shí),LED電流是否會受到影響。得益于TCP0030A具有120MHz的速度,我們可以觀察到可能存在的、非常細(xì)小的電流噪音。這對于查找一些莫名其妙的LED閃爍,微亮等異?,F(xiàn)象,提供了非常清晰的測量支持。
其實(shí)從上圖中就能看到,在調(diào)光PWM信號的關(guān)周期時(shí),總線上的載波波形,并沒有在LED電流上產(chǎn)生任何尖峰。我們再看一下在EN開周期時(shí)的情況。
可見,在總線通訊波形快速變化時(shí),燈串電流依然沒有任何的毛刺或者上下過沖。
我們再把電流探頭換到電感上,對電感電流進(jìn)行一下觀測。