ZHCADJ5 December   2023 LM51581-Q1 , TPS1H000-Q1 , TPS92642-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2系统说明
    1. 2.1 双电缆概念
    2. 2.2 单电缆概念
  6. 3采用单同轴电缆连接的摄像头模块设计
    1. 3.1 同轴电缆供电滤波器
    2. 3.2 升压转换器
    3. 3.3 高侧开关
    4. 3.4 缓冲电容器
    5. 3.5 LED 驱动器
    6. 3.6 串行器
    7. 3.7 设计步骤
  7. 4测试结果
    1. 4.1 LED 和 PoC 电压波形
    2. 4.2 裕度分析程序结果
    3. 4.3 差分电源噪声水平
    4. 4.4 测试情况
  8. 5总结
  9. 6参考资料

设计步骤

以下公式为计算设计配置所需的参数提供了指南。

第一步是使用方程式 1 计算单个 LED 脉冲需要存储在缓冲电容器中的能量。

方程式 1. ELED=VF(MAX)×ILED×N×tONη

其中

  • VF(MAX) 是一个 IR LED 的最大正向电压
  • ILED 是所需的峰值 LED 电流
  • N 是串联 LED 的数量
  • tON 是所需的 LED 电流脉冲导通时间
  • η 是 LED 驱动器的估算效率

在下一步中,可以使用方程式 2 计算所需的高侧开关电流限值。

方程式 2. ILIM(MIN)=ELEDVBoost×tOFF

其中

  • VBoost 是升压转换器级所配置的输出电压
  • toff 规定了缓冲电容器的再充电时间,可根据 LED 脉冲频率和导通时间来选择

计算得出的值代表在下一个 LED 脉冲出现前对缓冲电容器完全再充电所需的最小再充电电流。

一旦选择了适当的再充电电流,便可通过方程式 3 确定产生的流经同轴电缆和 PoC 滤波电感器的输入电流。

方程式 3. IPoC=ILIM×VBoostVPoC×1η+I2

其中

  • ILIM 是选择的再充电电流限制
  • VPoC 是同轴电缆上的电压
  • η 是升压转换器的估算效率
  • ΔI 是峰峰值电感器纹波电流,ΔI 为输出电流的 20% 至 40%

在最后一步中,可通过方程式 4 计算所需的缓冲电容大小。

方程式 4. CBUF(MIN)=2×ELED-ILIM(MIN)×VBoostVBoost2-VBUF(MIN)2

VBUF(MIN) 表示放电周期结束时缓冲电容器中的最小电压电平。最小电压电平必须大于 LED 驱动器的最大预期输出电压。