利用EL6249C芯片实现频闪照明电路的设计

2022-02-23 14:46分类：传感器阅读：

１、前言

微电子技术机械设备系统软件（ＭＥＭＳ）是在电子信息技术基本上发展壮大下去的多学科交叉的交叉学科。因为它与传统式机械结构对比，具备可批量生产、低成本、功能损耗小、一体化等一系列明显的优势，近十年来取得了短时间的发展趋势。伴随着ＭＥＭＳ从科研环节慢慢踏入产业发展环节，其对检测系统软件的要求也越发急切。尤其是对动态性性能的检测技术，这是由于ＭＥＭＳ的动态性特点确定了ＭＥＭＳ元器件的基本上特性；并且ＭＥＭＳ薄膜光学三维微运动状况、原材料特性及机械设备结构力学主要参数、ＭＥＭＳ稳定性与元器件失效模式、无效原理等至关重要的问题均可根据ＭＥＭＳ动态性检测技术加以解决；与此同时，根据动态性检测技术，还能够科学研究一系列有关的基础知识难题。因而，MEMS动态性检测技术近些年获得了世界各国很多ＭＥＭＳ科学研究组织的十分重视。

因为很多ＭＥＭＳ元器件的活动頻率都非常高，一般在５０～５００ｋＨｚ上下，乃至高些。在这样的情形下，假如用监控摄像头在持续阳光照射下收集快速运作的ＭＥＭＳ元器件的健身运动图象，因为ＣＣＤ的快门速度一般必须３０ｍｓ，因而，最后获得的图象是朦胧的。那样不可以准确体现ＭＥＭＳ元器件在某一个部位的运作状况。为了更好地可以搜集到快速运作的ＭＥＭＳ元器件的清楚健身运动图象，小编采用了闪频显像技术性，与此同时运用这一技术性捕捉到ＭＥＭＳ元器件健身运动时一瞬间的清楚图象。在根据闪频显像技术性获得一系列不一样时间不一样位置的ＭＥＭＳ元器件健身运动的清楚图象后，小编选用设备微视觉效果技术性（如块配对或光流法）来对他们开展解析解决，进而获得ＭＥＭＳ元器件的活动特点。闪频显像新技术的至关重要的问题之一是怎样造成闪频显像需要的频闪亮。采用ＥＬ６２４９Ｃ推动高亮度ＬＥＤ造成所需要的频闪亮后，就可以运用闪频照明灯具基本原理来收集快速运作的ＭＥＭＳ元器件的清楚图象，进而为事后ＭＥＭＳ元器件动态性性能的获取和剖析做充足地提前准备。下边主要详细介绍闪频显像的基本原理、ＥＬ６２４９Ｃ的基本要素以及在ＭＥＭＳ动态性检测中的详细应用。、

２、闪频成像原理

健身运动ＭＥＭＳ元器件的活动頻率都非常高，一般在５０～５００ｋＨｚ上下。为了更好地运用设备微视觉效果技术性对快速运作的ＭＥＭＳ元器件的运动状态开展叙述，可引进闪频显像技术性。闪频显像技术性来源于闪频效用基本原理。说白了闪频效用，便是物质在人的视线中消退后能留一定時间的視覺印像，即视后效。视后效的延迟时间，在物件一般亮度标准下约在１／５～１／２０ｓ的范畴内。假如来源于被位置与方向的視覺刺激性数据信号是一个跟一个的数据信号，每2次间距都低于１／２０ｓ，则视觉效果赶不及消退，进而给人一种连贯性的错觉。这时，假如用一闪一闪的光来照明灯具周期时间健身运动的ＭＥＭＳ元器件，则在ＭＥＭＳ元器件的活动頻率与闪亮頻率相同时，就等同于拍照闪光灯“冻洁”在某一个地方上，那样，根据数次曝出就可以获得ＭＥＭＳ元器件在这里相位差的清楚图象。图１所显示为闪频成像原理。假定要收集快速运作的ＭＥＭＳ元器件零相位差时的清楚图象，最先可以用函数发生器来造成照明灯具需要的窄差分信号，此数据信号的期限与ＭＥＭＳ元器件的驱使数据信号同样且在零相位差维持同歩。即每一个时间内上拉电阻的部位应与ＭＥＭＳ推动数据信号的零相位差部位一致。仅有如此才可以捕获ＭＥＭＳ元器件零相位差时的健身运动图象。为了更好地使照明灯具的实际效果进一步提升，照明灯具数据信号上拉电阻的时间段应是１００ｎｓ～１０００ｎｓ。那样，运用这一照明灯具数据信号并根据闪频推动电源电路来推动亮度高ＬＥＤ便于使其传出充足硬度的阳光照射，就可以使ＣＣＤ在零相位差数次曝出，进而最后获得需要的固定不动图象。

从闪频成像原理能够看得出，为了更好地可以搜集到快速运作的ＭＥＭＳ元器件在不一样健身运动相位差、不一样推动頻率下的清楚图象，必须设计方案一个闪频照明灯具电源电路。由于显像的优劣可以直接危害到事后ＭＥＭＳ元器件健身运动特征的获取与剖析，因此它对ＬＥＤ有很高的规定。最先要有充足的抗压强度，且对其可靠性、可预测性也是有较高的规定。文中采用ＬｕｘｅｏＴＭＳｔａｒ的ＬＥＤ来达到运用要求。事实上，要让ＬＥＤ传出闪频显像需要的频闪亮，一般还必须进一步设计方案闪频光耦电路。因此，以ＥＬ６２４９Ｃ做为推动ＬｕｘｅｏＴＭＳｔａｒ发亮的推动ic设计了一个简易靠谱地闪频照明灯具电源电路。３　ＥＬ６２４９Ｃ的基本上原理

ＥＬ６２４９Ｃ是一个四通道的激光器二极管电流量放大仪。它选用ＱＳＯＰ封装类型，其脚位排布如图所示２所显示。每个脚位的作用如表１所列。

表1 EL6249C的脚位表明

当ＥＬ６２４９Ｃ工作中时，它还可以给予控制的交流电给激光二极管。四个安全通道之和做为ＩＯＵＴ的輸出，进而容许客户建立多级别波型以提升激光二极管的特性。輸出电流量的等比级数由仿真模拟工作电压增加一个外界电阻器来设定。一般该电阻器能够将电流转化成电流量键入到ＩＩＮ引脚，随后这一引脚上的电流量再经內部电源电路变大后由ＩＯＵＴ輸出，以推动激光二极管发亮。

ＥＬ６２４９Ｃ片内还有一个５００ＭＨｚ的震荡器。当輸出电流量为读方式时，能够对其实现调配。当脚位ＯＳＣＥＮ为高时，震荡器被也就能。假如安全通道２、３、４都未激活，则震荡器关掉。震荡器力度和頻率的操纵可由2个外界电阻器与引脚ＲＦＲＥＱ和ＲＡＭＰ相接来设定。

ＥＬ６２４９Ｃ的构造如图所示３所显示。电源电路中輸出电流量的等比级数由引脚ＯＵＴＥＮ２、ＯＵＴＥＮ３和ＯＵＴＥＮ４的高低电频一同决策；片内震荡器的也就能则由引脚ＯＳＣＥＮ、ＯＵＴＥＮ２、ＯＵＴＥＮ３和ＯＵＴＥＮ４的上拉电阻来也就能；引脚ＥＮＡＢＬＥ则用来调节全部线路的也就能。ＥＮ-ＡＢＬＥ为上拉电阻时，全部电源电路能够正常的工作中，但应留意，该脚不可以悬在空中。

图４得出了ＥＬ６２４９Ｃ的一种典型性运用电源电路。在该控制电路的运作操作过程中，因为高电流必须更快地ｏｎ／ｏｆｆ转换，因此确保开关电源提供的合理去耦十分关键。在转换流程中，ＶＣＣ承担着巨大的暂态电流量，因而应当给ＶＣＣ去耦，并将激光二极管的负极与去耦电容器以一个短路故障径相接。因为电线的电感器，即便采用一个很好的滤波电容也会遭受回应限定，因而必须在开关电源旁置放一个电感器，而且在电感器旁接一个去耦电容来避免供应线上的转换电流量形成的干扰信号。

４、ＥＬ６２４９Ｃ在ＭＥＭＳ检测中的运用

依据闪频成像原理，为了更好地收集到ＭＥＭＳ元器件快速运作时的清楚图象，文中采用ＥＬ６２４９Ｃ做为推动集成ic来推动亮度高激光二极管发亮，并运用函数发生器造成頻率与ＭＥＭＳ健身运动頻率一致的窄差分信号，与此同时用其做为ＥＬ６２４９Ｃ的操控数据信号，随后设定适合的外置电阻器以使ＥＬ６２４９Ｃ輸出合理的电流量来推动ＬＥＤ传出需要的频闪亮。

在本线路中，为了更好地保障供电系统工作电压平稳在需要的５Ｖ上，采用了ＭＡＸ８８６９，那样能够能够更好地提升整体线路的准确度和可靠性。