Verständnisfrage Datenblatt AP3031 PMIC

[Joachim S. (mithotyn)]

Hi zusammen,

ich bräuchte mal Hilfe beim Verstehen des Datenblattes des AP3031.
Ich habe hier eine Schaltung, da wird das IC zur Steuerung einer 
Display-Hintergrundbeleuchtung genutzt. Der CTRL-Pin des AP3031 ist an 
einem RP2350-GPIO angeschlossen, um die Beleuchtung per PWM zu dimmen. 
Das klappt aber nur bedingt gut. Unter einem gewissen Duty-Cycle 
schaltet sich die Beleuchtung komplett ab.

Ich denke das hat irgendwie mit diesem "Soft-Start" oder "Standby-Mode" 
zu tun, welcher im Datenblatt erwähnt ist. Ich werd daraus aber nicht 
schlau.

Mein Ziel ist, die Beleuchtung maximal zu dimmen, damit das Display 
Nachts nicht zu hell ist. Ich bin naiv davon ausgegangen, dass ich 
mittels PWM auch "stufenlos" nach unten dimmen kann.

Ich hab schon diverse PWM-Frequenzen und Duty-Cycles ausprobiert, aber 
komme nicht weiter.

Könnt ihr euch mal Seite 7 und 8 im Datenblatt anschauen und mir 
erklären, wie ich den CTRL-Pin "richtig" nutze?

Danke euch!
Gruß Joachim

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Joachim S. schrieb:
> Ich hab schon diverse PWM-Frequenzen und Duty-Cycles ausprobiert
Welche denn?

Du musst dafür sorgen, dass die Low-Time sicher immer kürzer ist als 
700µs. Also muss die ausgegebene PWM-Frequenz mindestens 1,5kHz sein.

[Joachim S. (mithotyn)]

Hi Lothar,

das dachte ich auch, hat aber nicht funktioniert.
Ich hab jetzt nochmal das Gegenteil gemacht und die PWM-Frequenz auf 100 
Hz gesetzt. Nun klappt es. Ich kann die Helligkeit von 0% bis 100% 
linear in feinen Schritten einstellen.

Je höher ich in der PWM-Frequenz gehe (in 100 Hz Schritten), desto 
seltsamer wird das Verhalten beim Dimmen.

Sehr seltsamer Baustein.

Danke dir trotzdem
Gruß Joachim

[Torsten B. (butterbrotstern)]

Meine Glaskugel meint folgendes:
Es gibt vier Möglichkeiten des Dimmens:
1. Low  frequency dimming mit Softstart  (evtl. hörbar)
   "will start smoothly to protect the supplier."
   "soft start to protect system departments."
2. High frequency dimming ohne Softstart
   (erhöhte Anforderung an die Versorgung, siehe Diagramm
   Standby Waveform: IL ist kurz sehr hoch)
3. Dimmen über feedback-Input (Spannung)
   siehe Dimming Control Using DC Voltage
4. Dimmen über feedback-Input mit PWM und RC-Filter
   siehe Dimming Control Using Filtered PWM Voltage

Ich erkläre mir das so:
Wenn die Low-Zeit kürzer als 700µs ist, startet die Stromerzeugung aus 
dem Standby heraus sofort und versucht mit allen Mitteln, den Sollstrom 
schnell zu erreichen.
Wenn die Low-Zeit länger als 700µs ist, wechselt das IC von Standby auf 
Shutdown. Dann startet es nach einer kurzen Verzögerung mit Softstart.
Siehe Diagramm Soft-Start Waveform.

Da bei niedrigen PWM-Frequenzen das Dimmen klappt (d.h. mit 250µs 
Softstart), hat die Schaltung ein Problem mit dem harten Einschalten: 
entweder die Versorgung bricht ein (under voltage lockout UVLO) oder die 
Spule sättigt (over current protection).
Foto des Aufbaus! Schaltplan! Wie erfolgt die Versorgung?
Welchen Widerstand hast Du für den Current Sense (Riset) verwendet?
Ich hoffe keinen Wirewound.

[Michael B. (laberkopp)]

Joachim S. schrieb:
> Ich hab schon diverse PWM-Frequenzen und Duty-Cycles ausprobiert, aber
> komme nicht weiter.

Mach Cout kleiner (47nF).

Mit langsamer PWM (50Hz) sollte es auch dunkler werden .