ZHCAC48 February   2023 TLC6C5748-Q1

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1引言
  4. 2低 EMI 的设计注意事项
    1. 2.1 设计注意事项概述
    2. 2.2 详细的注意事项
      1. 2.2.1 顶层架构
      2. 2.2.2 高频信号
        1. 2.2.2.1  原始设置
        2. 2.2.2.2  3.3V I/O 电压,而非 5V
        3. 2.2.2.3  为具有展频的 GSCLK 使用独立 OSC
        4. 2.2.2.4  不在 GSCLK 上使用缓冲器
        5. 2.2.2.5  在 GSCLK 上使用缓冲器
        6. 2.2.2.6  降低信号频率
        7. 2.2.2.7  放置和 PCB 布局
        8. 2.2.2.8  ESD 增强
        9. 2.2.2.9  演示和测试结果
        10. 2.2.2.10 基准测试结果
  5. 3总结
  6. 4参考文献

降低信号频率

特别是对于 TLC6C5748-Q1,方程式 3 中计算了局部调光 SPI 接口(SIN,SCLK)的数据吞吐量。例如,具有 60Hz 帧速率的 336 区设计需要大约 0.32MHz 的 SCLK/SIN。TLC6C5748-Q1 仅在 LAT 脉冲到达时更新亮度,因此整个帧周期可用于亮度数据传输。

方程式 3. D a t a   r a t e = D e i v e   c o u n t s × 769 b i t × f r a m e   r a t e

此外,GSCLK 是 PWM 调光计数器的独立时钟。在某些应用中,需要使用高 PWM(例如,>20kHz)调光频率以避免出现可闻噪声和莫列波纹。在 TLC6C5748-Q1 上,当需要高 PWM 调光频率时,建议设置 ESPWM 的控制位。方程式 4 展示了启用 ESPWM 的情况下,PWM 调光频率和 GSCLK 之间的关系。

方程式 4. f L E D = G S C L K 2 16 × 128

例如,要实现超过 20kHz 的 PWM 调光频率,至少需要 10.24MHz 的 GSCLK 频率。某些 OEM 可能对特定低频段的近场磁场发射有限制。大多数情况下,这种低频磁辐射发射直接来自 PWM 调光操作期间的电流环路。频谱上的辐射尖峰与 GSCLK 频率直接相关,因为 PWM 调光频率从 GSCLK 分频。因此,还必须仔细选择 GSCLK 频率以避免尖峰位于敏感频带,这一点也很重要。对于可闻噪声,除了提升 PWM 调光频率外,我们还可以使用钽聚合物电容器。与 MLCC(多层陶瓷电容器)相比,钽聚合物电容器不会产生振动噪声。通过近场磁场发射的常用方法是降低 GSCLK。例如,GMW3097 规范限制了 100kHz 至 150kHz 的近场磁场发射。根据方程式 4,当 GSCLK 为 4MHz 和 14.3MHz 时,PWM 调光频率为 7.8kHz 和 48.8kHz。信号频率越低,在高频范围内振幅就越低,如图 2-8 所示。

GUID-8B5347EE-1BCE-49A4-B09A-A95EBB7F88B7-low.jpg 图 2-8 100kHz 至 150kHz 原始设置的近场测试结果

根据方程式 4,设计合适的 LED 调光频率也是符合规范的好方法。例如,50kHz LED 调光频率是合适的,因为在 50kHz、100kHz、150kHz 等处具有 EMI 噪声峰值,这意味着可以避免对 100kHz 至 150kHz 的严格限制。图 2-9 展示了当 GSCLK 为 25MHz 且开启 ESPWM 时的近场测试结果。此外,将稳压电容器分布在 LED 板上还可以降低 LED 调光频率带来的 EMI 噪声。

GUID-3DD96B6F-FBB8-4654-9382-310D846EEB82-low.jpg 图 2-9 100kHz 至 150kHz 优化设置的近场测试结果