探索TLD5098EP SEPIC評(píng)估套件：高功率LED應(yīng)用的理想之選

在電子工程師的日常工作中，尋找高性能、可靠的LED驅(qū)動(dòng)解決方案是一項(xiàng)持續(xù)的挑戰(zhàn)。今天，我們將深入探討英飛凌（Infineon）的TLD5098EP SEPIC評(píng)估套件，它為高功率LED應(yīng)用提供了一個(gè)出色的平臺(tái)。

文件下載：Infineon Technologies TLD5098EP_SEPIC 評(píng)估板.pdf

一、TLD5098EP簡(jiǎn)介

TLD5098EP是一款經(jīng)過(guò)AEC認(rèn)證的DC - DC升壓控制器，專門(mén)為驅(qū)動(dòng)LED而設(shè)計(jì)。它內(nèi)置了診斷和保護(hù)功能，并且支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如升壓（Boost）、降壓（Buck）、降壓 - 升壓（Buck - Boost）、單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器（SEPIC）和反激（Flyback）。這種多功能性使得TLD5098EP在不同的LED應(yīng)用場(chǎng)景中都能發(fā)揮出色的性能。

二、評(píng)估板特性

1. 基本性能

評(píng)估板采用SEPIC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，默認(rèn)配置下無(wú)需啟用額外功能。在這種配置下，它能夠以超過(guò)85%的效率向負(fù)載提供高達(dá)21W的功率。同時(shí)，板上還配備了輔助電路，可在接地短路時(shí)保護(hù)DC - DC和負(fù)載。

2. 可配置功能

通過(guò)跳線，評(píng)估板可以啟用以下功能：

• 輸出電流調(diào)節(jié)電位器：允許工程師根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整輸出電流。
• 功率降額電路：當(dāng)電池電壓下降時(shí)，通過(guò)降低輸出電流來(lái)保護(hù)系統(tǒng)。
• 冷啟動(dòng)生存電路（CCSC）：幫助系統(tǒng)在輸入電壓下降到低于TLD5098EP的最小輸入電壓（4.5V）時(shí)仍能正常工作。

3. 性能參數(shù)

三、操作步驟

1. 快速啟動(dòng)

評(píng)估板的默認(rèn)配置下，所有額外功能均被禁用，輸出電流不可調(diào)節(jié)。PWM信號(hào)需作為數(shù)字信號(hào)施加在X5（最大45V）上。跳線配置如下：

• X10：閉合2 - 3，禁用CCSC。
• X13：閉合2 - 1，禁用電池依賴電流。

2. 電流調(diào)節(jié)

當(dāng)X13閉合在1 - 2位置且X15閉合時(shí)，可以使用螺絲刀調(diào)節(jié)電位器R15的值來(lái)調(diào)整輸出電流。輸出電流可以在0到最大輸出電流（本評(píng)估板為0到1A）之間變化。移除X15跳線，輸出電流將達(dá)到最大值。PWM信號(hào)施加方式與快速啟動(dòng)相同，跳線配置如下：

• X10：閉合2 - 3，禁用CCSC。
• X13：閉合2 - 1，禁用電池依賴電流。
• X15：閉合，可調(diào)節(jié)輸出電流。

3. 功率降額（電池依賴電流）

當(dāng)電池電壓低于8V時(shí)，功率降額功能通過(guò)降低$V{SET}$（從而降低輸出電流）來(lái)工作。當(dāng)R15調(diào)節(jié)到最大值時(shí)，該功能效果更佳。如果需要不同的降額曲線，可以更改R14的值。計(jì)算公式為：$R14=(R15 + R16) cdotleft(frac{V{BATT}}{1.6}-1right)$，其中$R15 = 10kΩ$，$R16 = 560Ω$。PWM信號(hào)施加方式不變，跳線配置如下：

• X10：閉合2 - 3，禁用CCSC。
• X13：閉合2 - 3，啟用電池依賴電流。
• X15：閉合，啟用可調(diào)節(jié)輸出電流。

4. 冷啟動(dòng)生存電路（CCSC）

當(dāng)輸入電壓下降到低于4.5V時(shí)，該功能可幫助系統(tǒng)通過(guò)LV124測(cè)試E11“嚴(yán)重測(cè)試脈沖”。激活此功能時(shí)，將X10閉合在1 - 2位置，其他設(shè)置可根據(jù)需要調(diào)整。

四、電路原理圖與PCB布局

1. 原理圖

評(píng)估板的原理圖包括輸入濾波器、主電源和輸出級(jí)等部分。這些原理圖為工程師提供了深入了解電路工作原理的基礎(chǔ)，有助于進(jìn)行故障排除和性能優(yōu)化。

2. PCB布局

提供了PCB的頂層和底層布局視圖，合理的PCB布局對(duì)于減少電磁干擾（EMI）和提高電路性能至關(guān)重要。工程師可以根據(jù)實(shí)際需求對(duì)布局進(jìn)行調(diào)整。

五、物料清單

詳細(xì)的物料清單列出了評(píng)估板上使用的所有元件，包括電容、電阻、電感、二極管、晶體管和集成電路等。這為工程師進(jìn)行元件替換和定制設(shè)計(jì)提供了便利。

六、效率測(cè)量與優(yōu)化

1. 效率測(cè)量

效率測(cè)量是評(píng)估電源性能的重要指標(biāo)。在特定條件下，如使用7個(gè)白色標(biāo)準(zhǔn)LED、旁路EMI濾波器、禁用CCSC和功率降額等，評(píng)估板可以獲得較高的效率。

2. 效率最大化

如果需要獲得最大效率，可以采取以下措施：

• 移除由R5和C24組成的緩沖電路，或選擇較低值的電容C24（如1nF）。
• 旁路整個(gè)EMI濾波器，通過(guò)橋接跳線X1、X2和X4。
• 旁路輸出鐵氧體磁珠L(zhǎng)4和L5。
• 用具有較低寄生直流電阻的電感替換主電感L6。
• 將跳線X10置于2 - 3位置，關(guān)閉CCSC。
• 旁路柵極電阻R8。

3. 電磁干擾最小化

如果需要最小化電磁發(fā)射，可以采取以下措施：

• 選擇較高值的電容C24（如2.7或3.3nF）。
• 包含整個(gè)EMI濾波器，移除跳線X1、X2和X4上的橋接。
• 用較高值的電阻（如22Ω）替換10Ω電阻R8。
• 用短導(dǎo)線將CHASSIS端子盡可能靠近測(cè)試接地平面連接。

七、總結(jié)

TLD5098EP SEPIC評(píng)估套件為高功率LED應(yīng)用提供了一個(gè)功能強(qiáng)大、靈活且易于使用的平臺(tái)。通過(guò)合理配置跳線和調(diào)整元件參數(shù)，工程師可以根據(jù)實(shí)際需求優(yōu)化電路性能，實(shí)現(xiàn)效率和電磁兼容性的平衡。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師還需要根據(jù)具體情況進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用類(lèi)似評(píng)估套件時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題？又是如何解決的呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。