機(jī)器視覺系統(tǒng)使用非常短的強(qiáng)光閃爍來產(chǎn)生用于各種數(shù)據(jù)處理應(yīng)用的高速圖像。例如，快速移動(dòng)的傳送帶通過機(jī)器視覺系統(tǒng)進(jìn)行快速標(biāo)簽和缺陷檢測。紅外和激光LED閃光燈常用于近程和運(yùn)動(dòng)檢測機(jī)器視覺。安全系統(tǒng)發(fā)出高速、難以察覺的LED閃光燈來檢測運(yùn)動(dòng)，捕獲和存儲(chǔ)安全影像。
所有這些系統(tǒng)都存在的一個(gè)挑戰(zhàn)，即產(chǎn)生非常高的電流和短時(shí)間(微秒)LED相機(jī)閃光波形，這些波形可能散開在較長時(shí)間內(nèi)，例如100 ms到1 s以上。產(chǎn)生間隔較長時(shí)間的短時(shí)LED閃光方波并非易事。當(dāng)LED(或LED串)的驅(qū)動(dòng)電流上升到1 A以上，并且LED開啟時(shí)間縮短到幾微秒時(shí)，挑戰(zhàn)難度進(jìn)一步加大。許多具有高速PWM能力的LED驅(qū)動(dòng)器可能無法有效處理較長關(guān)斷時(shí)間和短時(shí)間的高電流，而又不降低適當(dāng)處理高速圖像所需的方波質(zhì)量。
專有LED閃光燈
幸運(yùn)的是，LT3932高速LED驅(qū)動(dòng)器可為高達(dá)2 A的LED串提供機(jī)器視覺相機(jī)閃光燈，關(guān)斷時(shí)間可以長達(dá)1秒、1小時(shí)、1天或更長時(shí)間。LT3932的特殊相機(jī)閃光燈功能允許其保持輸出電容和控制環(huán)路充電狀態(tài)，哪怕是在長關(guān)斷時(shí)間內(nèi)。對輸出和控制環(huán)路電容的狀態(tài)進(jìn)行采樣后，LT3932繼續(xù)在長關(guān)斷期間對這些元件進(jìn)行涓流充電，以補(bǔ)償通常都會(huì)有的漏電流，而這是其他LED驅(qū)動(dòng)器未予考慮的。
LT3932的專有閃光技術(shù)可以擴(kuò)展，驅(qū)動(dòng)器可以并聯(lián)以提供更高的LED閃光電流。所需的閃光形狀和完整性保持不變。圖1顯示了并聯(lián)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器以支持3 A相機(jī)閃光燈是多么容易，高達(dá)4 A的設(shè)計(jì)也是可行的。
機(jī)器視覺系統(tǒng)的LED閃光燈要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)PWM調(diào)光驅(qū)動(dòng)器所能達(dá)到的要求。也就是說，大多數(shù)LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)用于在至少100 Hz的PWM頻率下提供PWM調(diào)光亮度控制。這是因?yàn)椋纛l率較低，哪怕LED波形是方形且可重復(fù)的，人眼看到的也是令人討厭的閃爍或頻閃。在100 Hz時(shí)，理論關(guān)斷時(shí)間約為10 ms。在10 ms關(guān)斷時(shí)間內(nèi)，如果設(shè)計(jì)正確，LED驅(qū)動(dòng)器會(huì)損失極少輸出電容電荷，使其在大約相同的狀態(tài)下啟動(dòng)控制環(huán)路，從而結(jié)束個(gè)PWM導(dǎo)通脈沖。電感電流和下一個(gè)LED PWM導(dǎo)通脈沖的快速響應(yīng)和斜坡上升可以很快且可重復(fù)，并且啟動(dòng)時(shí)間極短。較長關(guān)斷時(shí)間(頻率低于100 Hz時(shí))可能會(huì)導(dǎo)致輸出電容因漏電而損失電荷，從而使LED重新開啟時(shí)無法快速響應(yīng)。
并聯(lián)LED驅(qū)動(dòng)器以提供更高電流
LED驅(qū)動(dòng)器充當(dāng)電流源，調(diào)節(jié)通過發(fā)光二極管發(fā)出的電流。電流僅沿單一方向流向輸出，因此可將多個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器并聯(lián)起來，其電流匯總后通過負(fù)載。電流源不需要防范電流通過一個(gè)轉(zhuǎn)換器反向流動(dòng)，也無需擔(dān)心輸出不匹配。另一方面，電壓調(diào)節(jié)器本身并不擅長均流。如果它們都試圖將輸出電壓調(diào)節(jié)到某一點(diǎn)，并且其反饋網(wǎng)絡(luò)存在細(xì)微差異，則調(diào)節(jié)器可能會(huì)吸收反向電流。
LED驅(qū)動(dòng)器會(huì)保持其輸出電流不變，無論其他驅(qū)動(dòng)器是否提供額外電流并匯總在輸出負(fù)載上。這使得并聯(lián)LED驅(qū)動(dòng)器非常簡單。例如，圖1所示兩個(gè)并聯(lián)LT3932 LED驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成的LED閃光燈系統(tǒng)能以3 A高效驅(qū)動(dòng)4個(gè)LED，10μs短脈在機(jī)器視覺系統(tǒng)所定義的較長期間內(nèi)沖散開來。在PWM導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)，每個(gè)LT3932轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生總串電流的一半;在PWM關(guān)斷時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)換器關(guān)閉并保存其輸出狀態(tài)。關(guān)斷時(shí)間可短可長，對閃光波形的重復(fù)性沒有影響。
來源：網(wǎng)絡(luò)
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