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動檢測機(jī)器視覺。安全系統(tǒng)發(fā)出高速、難以察覺的LED閃光燈來檢測運動,捕獲和存儲安全影像。
所有這些系統(tǒng)都存在的一個挑戰(zhàn),即產(chǎn)生非常高的電流和短時間(微秒)LED相機(jī)閃光波形,這些波形可能散開在較長時間內(nèi),例如100 ms到1 s以上。產(chǎn)生間隔較長時間的短時LED閃光方波并非易事。當(dāng)LED(或LED串)的驅(qū)動電流上升到1 A以上,并且LED開啟時間縮短到幾微秒時,挑戰(zhàn)難度進(jìn)一步加大。許多具有高速PWM能力的LED驅(qū)動器可能無法有效處理較長關(guān)斷時間和短時間的高電流,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
幸運的是,LT3932高速LED驅(qū)動器可為高達(dá)2 A的LED串提供機(jī)器視覺相機(jī)閃光燈,關(guān)斷時間可以長達(dá)1秒、1小時、1天或更長時間。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)償通常都會有的漏電流,而這是其他LED驅(qū)動器未予考慮的。
LT3932的專有閃光技術(shù)可以擴(kuò)展,驅(qū)動器可以并聯(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)兩個驅(qū)動器以支持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)動器所能達(dá)到的要求。也就是說,大多數(shù)高端LED驅(qū)動器設(shè)計用于在至少100 Hz的PWM頻率下提供PWM調(diào)光亮度控制。這是因為,若頻率較低,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,理論最大關(guān)斷時間約為10 ms。在10 ms關(guān)斷時間內(nèi),如果設(shè)計正確,LED驅(qū)動器會損失極少輸出電容電荷,使其在大約相同的狀態(tài)下啟動控制環(huán)路,從而結(jié)束最后一個PWM導(dǎo)通脈沖。電感電流和下一個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),并且啟動時間極短。較長關(guān)斷時間(頻率低于100 Hz時)可能會導(dǎo)致輸出電容因漏電而損失電荷,從而使LED重新開啟時無法快速響應(yīng)。