Οδηγός των οδηγήσεων για τη λάμψη οράματος μηχανών υψηλής δύναμης
Τα συστήματα μηχανικής όρασης χρησιμοποιούν πολύ σύντομες αναλαμπές φωτεινού φωτός για την παραγωγή εικόνων υψηλής ταχύτητας για μια ποικιλία εφαρμογών επεξεργασίας δεδομένων. Για παράδειγμα, οι ταχέως κινούμενοι μεταφορικοί ιμάντες χρησιμοποιούνται για την ταχεία επισήμανση και την ανίχνευση ελαττωμάτων μέσω συστημάτων μηχανικής όρασης. Οι υπέρυθροι και οι φακοί των οδηγήσεων λέιζερ χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μικρή σειρά και την όραση μηχανών ανίχνευσης κινήσεων. Το σύστημα ασφαλείας εκπέμπει ένα υψηλής ταχύτητας, ανεπαίσθητο φλας LED για την ανίχνευση της κίνησης, τη σύλληψη και την αποθήκευση εικόνων ασφαλείας.
Ne πρόκληση με όλα αυτά τα συστήματα είναι η παραγωγή πολύ υψηλών ρευμάτων και σύντομων (microsecond) LED κάμερα flash κυματομορφές που μπορεί να εξαπλωθεί σε μεγαλύτερες χρονικές περιόδους, π.χ. 100 ms σε περισσότερα από 1 s.Generating σύντομα LED flash τετράγωνα κύματα με μεγάλα διαστήματα δεν είναι εύκολο. Η πρόκληση αυξάνεται περαιτέρω όταν το ρεύμα οδήγησης των οδηγήσεων (ή της σειράς των οδηγήσεων) αυξάνεται επάνω από 1 Α και ο χρόνος ενεργοποίησης των οδηγήσεων μειώνεται σε μερικά μικροδευτερόλεπτα. Πολλοί οδηγοί LED με δυνατότητες PWM υψηλής ταχύτητας ενδέχεται να μην είναι σε θέση να χειριστούν αποτελεσματικά μεγαλύτερους χρόνους απενεργοποίησης και σύντομες περιόδους υψηλού ρεύματος χωρίς να μειώνουν την ποιότητα τετραγωνικών κυμάτων που απαιτείται για τη σωστή επεξεργασία εικόνων υψηλής ταχύτητας.
Ιδιόκτητο φλας LED
Ευτυχώς, ο οδηγός LED υψηλής ταχύτητας LT3932 παρέχει φλας κάμερας μηχανικής όρασης για χορδές LED έως 2 A με ώρες εκτός λειτουργίας έως και 1 δευτερόλεπτο, 1 ώρα, 1 ημέρα ή περισσότερο. Η ειδική λειτουργία φλας κάμερας του LT3932 του επιτρέπει να διατηρεί την κατάσταση φόρτισης του βρόχου εξόδου και να ελέγχει την κατάσταση φόρτισης του βρόχου ακόμη και κατά τη διάρκεια μεγάλων περιόδων τερματισμού λειτουργίας. Μετά τη δειγματοληψία της κατάστασης των πυκνωτών βρόχων εξόδου και ελέγχου, το LT3932 συνεχίζει να φορτίζει αυτά τα εξαρτήματα κατά τη διάρκεια μεγάλων διακοπών λειτουργίας για να αντισταθμίσει το συνηθισμένο ρεύμα διαρροής, το οποίο δεν λαμβάνουν υπόψη άλλοι οδηγοί LED.
Η ιδιόκτητη τεχνολογία φλας του LT3932 μπορεί να επεκταθεί και οι οδηγοί μπορούν να συνδεθούν παράλληλα για να παρέχουν υψηλότερο ρεύμα φλας LED. Το επιθυμητό σχήμα και ακεραιότητα φλας παραμένουν τα ίδια. Το σχήμα 1 δείχνει πόσο εύκολο είναι να συνδέσετε δύο οδηγούς παράλληλα για να υποστηρίξετε ένα φλας κάμερας 3A και είναι δυνατά σχέδια έως 4A.
Οι απαιτήσεις λάμψης των οδηγήσεων για τα συστήματα όρασης μηχανών είναι πολύ υψηλότερες από τις τυποποιημένες PWM εξασθενίζοντας οδηγοί μπορούν να επιτύχουν. Τούτου λεχθέντος, οι περισσότεροι οδηγοί LED υψηλών προδιαγραφών έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν έλεγχο φωτεινότητας εξασθένισης PWM σε συχνότητα PWM τουλάχιστον 100 Hz.Αυτό συμβαίνει επειδή, σε χαμηλότερες συχνότητες, ακόμη και αν η κυματομορφή LED είναι τετράγωνη και επαναλαμβανόμενη, το ανθρώπινο μάτι βλέπει ένα ενοχλητικό τρεμόπαιγμα ή στροβοσκοπικό τρεμόπαιγμα. Στα 100 Hz, ο θεωρητικός μέγιστος χρόνος απενεργοποίησης είναι περίπου 10 ms. Κατά τη διάρκεια του χρόνου απενεργοποίησης 10 ms, εάν σχεδιαστεί σωστά, ο οδηγός LED θα χάσει πολύ μικρό φορτίο capacitance εξόδου, προκαλώντας το να ξεκινήσει τον βρόχο ελέγχου σε περίπου την ίδια κατάσταση, τερματίζοντας έτσι το τελευταίο PWM on-pulse. Η γρήγορη απόκριση και η αύξηση του επαγωγικού ρεύματος και του επόμενου παλμού αγωγιμότητας LED PWM μπορεί να είναι γρήγορη και επαναλαμβανόμενη και ο χρόνος εκκίνησης είναι εξαιρετικά σύντομος. Οι μεγαλύτεροι χρόνοι απενεργοποίησης (συχνότητες κάτω των 100 Hz) ενδέχεται να οδηγήσουν σε απώλεια φόρτισης της επιβάρυνσης εξόδου λόγω διαρροής, καθιστώντας αδύνατη την γρήγορη απόκριση όταν η λυχνία LED είναι και πάλι ενεργοποιημένη.
Παράλληλοι οδηγοί LED για την παροχή υψηλότερου ρεύματος
Ο οδηγός LED λειτουργεί ως τρέχουσα πηγή, ρυθμίζοντας το ρεύμα που αποστέλλεται μέσω των leds. Το ρεύμα ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση, έτσι ώστε πολλαπλά προγράμματα οδήγησης LED να μπορούν να συνδεθούν παράλληλα και το ρεύμα να μπορεί να συγκεντρωθεί μέσω του φορτίου. Η τρέχουσα πηγή δεν χρειάζεται να προφυλαχθεί από το ρεύμα που ρέει προς τα πίσω μέσω ενός μετατροπέα, ούτε χρειάζεται να ανησυχεί για αναντιστοιχίες εξόδου. Από την άλλη, οι ίδιοι οι ρυθμιστές τάσης δεν είναι καλοί στην εξίσωση του ρεύματος. Εάν και οι δύο προσπαθούν να προσαρμόσουν την τάση εξόδου σε ένα συγκεκριμένο σημείο και τα δίκτυα ανάδρασής τους είναι ελαφρώς διαφορετικά, ο ρυθμιστής μπορεί να απορροφήσει το αντίστροφο ρεύμα.
Το πρόγραμμα οδήγησης LED διατηρεί το ρεύμα εξόδου σταθερό, ανεξάρτητα από το αν άλλα προγράμματα οδήγησης παρέχουν πρόσθετο ρεύμα και το συγκεντρώνουν στο φορτίο εξόδου. Αυτό καθιστά πολύ απλό στους παράλληλους οδηγούς LED. Για παράδειγμα, ένα σύστημα φλας LED με δύο παράλληλους οδηγούς LED LT3932 που εμφανίζονται στο Σχήμα 1 μπορεί να οδηγήσει τέσσερα led με απόδοση 3 A, με σύντομους παλμούς 10μs να διαλύονται για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, όπως ορίζεται από τα συστήματα μηχανικής όρασης. Κατά τη διάρκεια του PWM εγκαίρως, κάθε μετατροπέας LT3932 παράγει το ήμισυ του συνολικού ρεύματος σειράς.Κατά τη διάρκεια του χρόνου διακοπής PWM, ο μετατροπέας απενεργοποιείται και εξοικονομεί την κατάσταση εξόδου του. Ο χρόνος απενεργοποίησης μπορεί να είναι σύντομος ή μακρύς χωρίς να επηρεάζεται η επαναληψιμότητα της κυματομορφής φλας.
Σχήμα 1. Παράλληλος οδηγός led LT3932 1.5A παράγει 3 παλμούς LED μηχανικής όρασης με μεγάλο χρόνο απενεργοποίησης σε σχέση με τις τυπικές συχνότητες εξασθένισης PWM.
Σχήμα 2. Η κυματομορφή φλας της κάμερας 3a που εμφανίζεται στην εικόνα 1 παράλληλα με τον οδηγό LED φαίνεται η ίδια ανεξάρτητα από το χρόνο εκτός χρόνου PWM. Η κυματομορφή δείχνει ότι α) παλμοί 10μs μετά από 10 ms και β) παλμοί 10μs μετά από 1 s είναι πανομοιότυποι. Η κυματομορφή φλας LED LT3932 φαίνεται η ίδια μετά από μια ημέρα ή περισσότερο χρόνο εκτός λειτουργίας PWM.
Κατά τη διάρκεια μεγάλων διακοπών λειτουργίας, η παράλληλη εφαρμογή φλας κάμερας είναι σχεδόν τόσο απλή όσο ένας μετατροπέας. Ο μετατροπέας παρατηρεί την τάση κοινής εξόδου στο τέλος του τελευταίου PWM on-pulse, φορτίζοντας τον πυκνωτή εξόδου σε αυτή την κατάσταση και διατηρώντας τον, ακόμη και σε μεγάλες περιόδους εκτός. Κάθε μετατροπέας αποσυνδέει το PWM MOSFET από το κοινόχρηστο φορτίο και τροφοδοτεί το ρεύμα στον πυκνωτή εξόδου του για να αντισταθμίσει τη διαρροή ενέργειας έτσι ώστε ο πυκνωτής να φορτίζεται κοντά στην τελική κατάσταση τάσης και να διατηρείται. Οποιαδήποτε διαρροή αυτών των πυκνωτών κατά τη διάρκεια μεγάλων χρόνων απενεργοποίησης μπορεί να αντισταθμιστεί από μια μικρή ποσότητα ρεύματος συντήρησης. Όταν ξεκινήσει ο επόμενος παλμός αγωγιμότητας PWM, ενεργοποιείται το PWM MOSFET κάθε μετατροπέα και η συμπύκνωση εξόδου ξεκινά περίπου στην ίδια κατάσταση με τον τελευταίο παλμό, είτε μετά από 10 ms είτε μια ολόκληρη ημέρα.
Τα σχήματα 2 α) και 2 στοιχείο β) δείχνουν τον παράλληλο οδηγό LED LT3932 που οδηγεί 4 οδηγεί στα 3 A με παλμό κάμερας μηχανικής όρασης 10μ. Είτε πρόκειται για χρόνο εκτός λειτουργίας 10 ms PWM (100 Hz) είτε για χρόνο απενεργοποίησης 1 s PWM (1 Hz), οι παλμοί LED είναι απότομοι και γρήγοροι, κάτι που είναι ιδανικό για συστήματα μηχανικής όρασης.
Το υψηλότερο ρεύμα είναι επίσης δυνατό
Οι παράλληλοι οδηγοί LED δεν περιορίζονται σε δύο μετατροπείς. Τρεις ή περισσότεροι μετατροπείς μπορούν επίσης να συνδεθούν παράλληλα για να παράγουν υψηλότερες τρέχουσες κυματομορφές με απότομες άκρες. Το σύστημα δεν διαθέτει κύριες συσκευές ή συσκευές σκλάβων, οπότε όλοι οι μετατροπείς παρέχουν την ίδια ποσότητα ρεύματος και μοιράζονται το φορτίο εξίσου. Συνιστάται όλοι οι παράλληλοι μετατροπείς προγραμμάτων οδήγησης LED να μοιράζονται το ίδιο σύγχρονο ρολόι και να παραμένουν σε φάση. Αυτό εξασφαλίζει ότι ο κυματισμός της ποσότητας εξόδου όλων των μετατροπέων έχει περίπου την ίδια φάση, οπότε το ρεύμα κυματισμού δεν ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση ή μεταξύ διαφορετικών μετατροπέων. Είναι σημαντικό να διατηρήσετε τη κυματομορφή παλμού PWM εκτός φάσης με το σύγχρονο ρολόι 2 MHz. Αυτό εξασφαλίζει ότι η κυματομορφή φλας LED παραμένει τετράγωνη και χωρίς jitter, με αποτέλεσμα τα βέλτιστα αποτελέσματα επεξεργασίας εικόνας.
Το κύκλωμα επίδειξης LT3932 (DC2286A) έχει σχεδιαστεί για να οδηγεί 1 ρεύμα LED μέσω ενός ή δύο led (ενεργώντας ως οδηγοί LED με σκαλοπάτια). Όπως φαίνεται στο σχήμα 1, είναι εύκολο να αλλάξει και παράλληλα να επιτευχθεί υψηλότερο ρεύμα, υψηλότερη τάση ή παράλληλη λειτουργία. Το σχήμα 4 δείχνει πώς δύο τέτοια κυκλώματα μπορούν εύκολα να συνδεθούν μεταξύ τους για να οδηγήσουν τέσσερα leds με παλμούς 10μs, 3 A από είσοδο A 24 V. Για τους σκοπούς δοκιμής, η γεννήτρια σφυγμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να παρέχει ένα σύγχρονο σήμα ρολογιών, όπως φαίνεται στο σχήμα 4.In σύστημα όρασης μηχανών μαζικής παραγωγής, τσιπ ρολογιών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να παραγάγει το σύγχρονο σήμα ρολογιών και τον σφυγμό PWM. Για τους υψηλότερους τρέχοντες παλμούς, περισσότεροι μετατροπείς DC2286A κυκλωμάτων επίδειξης μπορούν να προστεθούν χρησιμοποιώντας το ίδιο παράλληλο σχέδιο.
Σχήμα 3. Παράδειγμα μηχανικής όρασης σε βιομηχανικό μεταφορικό ιμάντα. Το σύστημα ανίχνευσης κινείται σε πολλές διαφορετικές ταχύτητες, αλλά η τεχνολογία φλας πρέπει να είναι γρήγορη και απότομη.
Σχήμα 4. Δύο κυκλώματα επίδειξης DC2286A LT3932 μπορούν εύκολα να συνδεθούν παράλληλα για να δημιουργήσουν την εφαρμογή φλας LED 3 A έως 4 A που φαίνεται στο σχήμα 1.
συμπέρασμα
Τα συστήματα μηχανικής όρασης μπορούν να χρησιμοποιήσουν παράλληλους οδηγούς LED για να δημιουργήσουν γρήγορες, τετράγωνες, υψηλής ρεύματος κυματομορφές που απαιτούνται για αυτόματη επεξεργασία εικόνας. Η ιδιόκτητη τεχνολογία φλας κάμερας του οδηγού LED LT3932 μπορεί να επεκταθεί σε υψηλότερα ρεύματα παραλληλίζοντας τους μετατροπείς. Με παράλληλους μετατροπείς LT3932, 3 παλμοί μικροδευτερόλεπτου μπορούν να επιτευχθούν ακόμη και με μεγαλύτερο χρόνο απενεργοποίησης. Η κυματομορφή λάμψης φωτογραφικών μηχανών των οδηγήσεων παραμένει τετραγωνική και jitter ελεύθερη ανεξάρτητα από το χρονικό διάστημα μεταξύ των αναβοσβήνει των οδηγήσεων
Οι θερμικές λύσεις για τις οδηγήσεις είναι πολύ σημαντικές δεδομένου ότι η δύναμη είναι βαθμιαία υψηλότερη και υψηλότερη, Sinda Thermal μπορεί να παρέχει τις ποικιλίες heatsinks και ψύκτες των οδηγήσεων που ενοχλημένους υψηλής απόδοσης heatsink, heatsink χαλκού, skived heatsink πτερυγίων, και heatsink σωλήνων θερμότητας θερμότητας. παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με τη θερμική λύση.
ιστοσελίδα: www.sindathermal.com
contact:castio_ou@sindathermal.com
Γουέτσατ: +8618813908426
