Корзина пуста
Главная » 2021 » Июль » 4 » CV512H-U42 уменьшить ток подсветки, изучаем BIT3267 и почему не работает формула
21:18
CV512H-U42 уменьшить ток подсветки, изучаем BIT3267 и почему не работает формула

CV512H-U42  - достаточно распространенный main для бюджетных телевизоров.  В качестве LED драйвера в этом шасси применяют BIT3267, это небольшой ШИМ регулятор со встроенным ключем и повышающем генератором. Назначение выводов микросхемы  BIT3267 ниже: 

LED драйвер BIT3267

1 OUT   Output pin    (Выход ШИМ сигнала , для управления повышающим драйвером)
2 GND   Ground pin  (Земля)
3 OCP   Over current protection and frequency selection (Защита от перегрузки по току и выбор частоты )
4 OVP  Over voltage protection  (Защита от перенапряжения и обрыва светодиодной ленты )
5 INN   The inverting input of the error amplifier (Инвертирующий вход усилителя ошибок)
6 CMP   Output of the error amplifier  (Выход усилителя ошибок)
7 EA   Enable pin (Сигнал на включение)
8 VDD  Power supply  (Питание микросхемы  +8....+28 В )

Для общего понимания работы BIT3267 полезно посмотреть на структурную схему ниже: 

Блок схема BIT3267

Начнем по порядку изучать BIT3267  с назначения выводов:
 OUT  Выход ШИМ-сигнала, управляет транзистором повышающего DC-DC преобразователя.
 GND  Общий вывод тут нечего добавить
 OCP  Вывода имеет двойное назначение, первое это защита по току повышающего DC-DC преобразователя, защита срабатывает в случае короткого замыкания дросселя, ультра-быстрого диода или пробоя транзистора MOSFET повышающего преобразователя. Ток срабатывания  OCP можно рассчитать исходя из опорного напряжения на компараторе, на блок - схеме видно что это 0.3 В  и сопротивления внешнего резистивного датчика тока, в цепи истока MOSFET, формула приобретет такой вид: 
Imos=0.3/Rmos

BIT3267 расчет по току и частоте

   Второе назначение вывода OCP это выбор частоты генератора для ШИМ-сигнала, задается общим сопротивлением между выводом OCP и землей, устанавливается резистором RFREQ, а RMOS  из-за крайне малого сопротивления вообще можно не учитывать при расчете частоты. Datasheet  предлагает нам три варианта фиксированной частоты:
RFREQ  = 1кОм  частота 55 кГц
RFREQ  = 10кОм  частота 110 кГц
RFREQ  = 22кОм  частота 220 кГц
К примеру в случае свыше упомянутым main CV512H-U42, BIT3267 работает на частоте 110 кГц

BIT3267 расчет OVP

OVP - Защита от превышения напряжения DC-DC преобразователя, когда при включении телевизора подсветка загорелась и сразу погасла при этом изображение просматривается в большинстве случаев это как раз сработала защита OVP инвертора, так как из-за деградации светодиодов драйвер не смог установить заданный ток и напряжение превысило макс. допустимое, OVP- так же сработает если LED планки разорвались или отключены. Вывод OVP подключен к внешнему делителю напряжения, защита срабатывает при достижении на выводе  OVP 2В. Зная сопротивление резистивного делителя и опорное напряжение внутреннего компаратора, можно высчитать максимальное напряжение на выходе драйвера при котором сработает защита:
Vmaxout = (R1 + R2) * 2V / R2
К примеру в том же main CV512H-U42  условные R1=200кОм и R2=4.7кОм,  при таких значениях напряжение срабатывания защиты составит примерно 87.1 В этот параметр не должен быть превышен в процессе работы драйвера.  Можно примерно посчитать и нормальное рабочее напряжение, зная что с этим main часто стоят 2 планки по 6 светодиодов 3030 6В 1.5Вт  например арт. LED008 или арт. LED024, для таких светодиодов номинальное напряжение питания 6.2...6.4В, возьмем даже с хорошим запасом  6,6В*12шт.= 79.2 В,  как видим напряжение срабатывания OVP выбирается немного выше максимального рабочего. 

BIT3267 расчет тока led


INN  вход усилителя ошибок который отвечает и за установленный максимальный ток  подсветки и за диммирование при необходимости регулировать  яркость подсветки, через этот pin так же реализована защита от КЗ на выходе драйвера LSP- Load short protection,  
Компаратор отвечающий за защита от КЗ  LSP  настроен на срабатывание по превышению напряжения на выводе INN  VFB=1В  (имеет опорное напряжение 1В)
Компаратор усилителя ошибок настроен на 0.21В  с которым сравнивается входное напряжение  VFB  и если входное напряжение превысит  0.21В  усилитель ошибок сформирует сигнал ошибки, драйвер "остановится" пока напряжение на INN не снизится до 0.21В таким образом осуществляется  поддержка установленного тока подсветки.  Снова составим формулу исходя из опорного напряжения компаратора и сопротивления резистора-датчика тока Rled

ILED = 0.21/Rled

И тут на практике возникает большая проблема, формула не работает!  Все дело в том что формула учитывает только напряжение на VFB от датчика тока светодиодной ленты, на практике же как я уже писал выше INN еще используют  для диммирования, а в телевизорах без управления яркостью подсветки матрицы ну ни как. У большинства микросхем драйверов для этой цели есть отдельный вывод, например DIM или ADJ поэтому формула расчета ток там всегда работает, в BIT3267  отдельного вывода управления яркостью нет, это и усложняет расчет и применение формулы из datasheet. Ну, а поскольку  "затормозить" драйвер BIT3267  можно только по превышению напряжения на INN  разработчикам приходится подавать на этот вывод отдельное питания и уже это отдельное напряжение при помощи ШИМ-сигнала от процессора коммутировать транзистором на землю.  Чтобы понять что я пытаюсь донести посмотрим схему драйвера main CV512H-U42

BIT3267 схема включения

ШИМ сигнал от процессора (PB-ADJUST) поступает на транзистор PQ25 (MMBT3904), который и "диммирует"  напряжение поступающее на вывод INN  через PR200, PD17, PR323 и несмотря на большое сопротивление резисторов на вывод INN  попадает напряжение в сотые доли вольта даже если ключ PQ25 полностью открыт. Это обусловлено тем что ШИМ сигнал ADJ с процессора не может иметь 100%  заполнение, к тому же наш мир не идеален и транзистор PQ25  тоже, сопротивление коллектор-эмиттер у него тоже имеется, вот и получается что полностью избавить вывод  INN  от паразитного напряжения через цепь диммирования  сложно, поэтому разработчики просто учитывают это напряжение при расчете схемы. Вот и получается  что формула расчета тока подсветки у нас как бы есть, но на практике она не работает, так как цепь диммирования сильно занижает реальный ток. 

CMP выход усилителя ошибок, на практике чаще всего применяется для подключения цепи компенсации. 

EA  pin включения драйвера, при достижении на выводе 2В драйвер запустится, при снижении напряжения до 0,8В драйвер выключится. 

VDD питание микросхемы, для нормального запуска микросхемы напряжение должно быть выше 8В, максимально допустимое напряжение питания 28В, защита от пониженного питания UVLO (Under voltage look out) срабатывает при 6....8В 

снижение тока main CV512H-U42

 Перейдем к практике на указанном выше main CV512H-U42, после замены подсветки или всех светодиодов их всего 12шт. как уже писалось выше, измерим ток  подсветки, как видно на фото выше ток составил  280мА,  и если для 3В светодиодов это нормальный ток, 6 вольтовых это явный перебор.  К примеру в DEXP H32D7000E на котором и производились замеры, установлены планки SJ.CX.D3200601-3030ES-M со светодиодами арт. LED008  у которых номинальный ток 200мА, а максимальный 265мА - эти значения рекомендованы производителем светодиодов. Но как видим разработчики настроили драйвер на ток 280мА, от сюда и срок службы в 1год при умеренном использовании,  вот и верь теперь в порядочность производителей. 

доработка снижение тока main CV512H-U42


Находим  драйвер BIT3267  он под позиционным номером PU14, и как правило всегда рядом с разъемом подсветки располагается  датчик тока - цепочка резисторов Rled  -по схеме это PR183,  PR203,  PR238 и PR182 , общее сопротивление 1R+1R+1.5R+1.5R=  0.3 Ом, параллельное сопротивление считаем по формуле R(общ)=1/(1/R1+1/R2+1/R3).
  Рядом с цепочкой Rled    стоит цепочка датчика тока 
RMOS по схеме PR201,  PR189,  PR195 и PR213 стоят все эти цепи в один ряд и стоит проявить внимательность при уменьшении тока, так как мне уже попадались  телевизоры с отпаянными резисторами RMOS - результат, драйвер время от времени падал в ошибку.  Для интереса попробуем посчитать ток исходя из сопротивления Rled , и сравним это значение с реально измеренным.
ILED = 0.21/Rled  = 0.21/0.3 = 0.7А = 700мА это и близко не похоже на реально измеренные 280мА,  причину я уже написал выше, отсутствие отдельного вывода для диммирования у микросхемы BIT3267  и использования для этих целей  вывода INN. 

CV512H-U42 уменьшить ток

Поэтому будем уменьшать ток без всяких формул, как и делают 99% мастеров. Для домашнего использования  телевизора достаточно снять один резистор 1R или пару 1.5R+1.5R  при этом  сопротивление общей цепочки Rled повысится до  0.429 Ом или 0.5 Ом  соответственно. В моем случае  телевизор используется как рекламный стенд и не выключается сутками, поэтому ток будем снижать вдвое, чтобы максимально продлить срок службы подсветки, для этого снимем  два резистора 1.5R+1R  (смотри фото выше)  в итоге сопротивление Rled  повысится  с 0.3 до 0.6 Ом  и обратно-пропорционально  произойдет снижение тока подсветки вдвое.  Проведем измерение чтобы убедится в этом.

cv512h-u42 уменьшить ток подсветки

Как видим ток снизился с  0.28мА до 0.14мА, такое решение не только увеличит срок службы подсветки, но и снизит нагрузку на повышающий DC-DC преобразователь и с блока питания в целом, ведь подсветка является основным потребителем энергии в LED телевизорах.  На изображении снижение тока заметно не отразилось, изображение яркое  и контрастное. 

 

 


 

 

Просмотров: 319 | Добавил: UR5MSO | Теги: BIT3267, уменьшить ток, доработка, снижение, CV512H-U42, подсветки, формула | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Подписка: 1 Код *:

Мы ВКонтакте
Поиск
Вход на сайт
Календарь
«  Июль 2021  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0