机器视觉系统利用极短的强光闪光产生高速图像，应用于各种各样的数据处理应用。例如，快速移动的传送带通过机器视觉系统进行快速标签和缺陷检查。红外和激光LED闪烁通常用于接近和运动传感机器视觉。安全系统会发出高速的、难以察觉的LED闪光来感应动作，并捕捉和存储安全录像。
在所有这些系统中，一个挑战是创建非常大的电流和短期(微秒)的LED相机闪光灯波形，这些波形可以在很长一段时间内分散，如100毫秒到1秒以上。用长时间间隔创造出短的、方形的LED闪光波形是非常重要的。LED(或一串串LED)的驱动电流超过1a, LED点亮时间缩短到微秒，这增加了挑战。许多具有高速脉宽调制(PWM)能力的LED驱动器可能不能有效地处理长时间断电和短时间内的大电流，而不会降低适当高速图像处理所需的方形波形。
为了能够为高达2-A的LED串提供机器视觉相机闪光灯，即使是在以天为单位测量的长时间关闭，也需要特殊处理。具体来说，在对输出和控制回路电容的状态进行采样后，LED驱动器需要在长时间的关闭期间继续对这些组件进行滴充电，以补偿典型的漏电流。这使得系统能够保持所需的闪光形状和完整性。这种方法也可在驱动程序中扩展，这些驱动程序可用于增加LED闪光电流。
图1显示了为3-A相机的闪光灯并行两个驱动程序是多么容易——设计到4a都是可能的。这个例子使用了LT3932高速LED驱动器模拟设备，它保持输出电容和控制回路的电荷状态，即使在长时间关闭。
机器视觉系统对LED闪光的要求远比标准PWM调光驱动器所能满足的要求高。也就是说，大多数高端LED驱动器的设计是在PWM频率至少为100hz的情况下产生PWM调光亮度控制。这是因为较低的频率可以被人眼视为恼人的闪烁或频闪，即使LED波形是方形和可重复的。
在100 Hz时，理论最大关断时间约为10毫秒。在10ms的关闭时间内，如果设计正确，LED驱动器会损失最小的输出电容电荷，允许它在与最后一个PWM ON脉冲结束时大致相同的状态下启动控制回路。电感电流和下一个LED PWM ON脉冲的快速响应和上升可以快速和重复，以最小的启动时间。更长的关闭时间(频率低于100hz)风险输出电容电荷损失由于泄漏，防止快速响应时，LED重新打开。
并行LED驱动高电流
LED驱动器作为电流源，调节通过发光二极管发出的电流。由于电流只在一个方向流到输出，多个LED驱动器可以放置在一起，他们的电流总和通过负载。电流源不需要保护通过一个转换器反向运行的电流或有不匹配的输出。另一方面，电压调节器天生就不擅长电流共享。如果它们都试图将输出电压调节到一个单点，并且它们的反馈网络中存在细微的差异，那么调节器可能会产生反向电流。
一个LED驱动器保持其输出电流，而不考虑其他驱动器可能在输出负载上提供额外的电流总和。这使得并行LED驱动器非常简单。例如，两个平行LED驱动器的LED闪光系统如图所示图1利用机器视觉系统所定义的长时间间隔，利用短的10µs脉冲有效地驱动4个led在3a下工作。每个转换器在PWM正常时提供总串电流的一半，在PWM关闭时关闭并保存其输出状态。关机时间可以是短或长，对闪光波形的重复性没有影响。
并行相机闪光灯应用程序与单转换器在长时间关闭时的简单性几乎相同。在最后一个PWM ON脉冲结束时，变频器观察共享输出电压，并保持输出电容充电到该状态，即使在长时间的关机期间。
每个转换器从共享负载断开其PWM MOSFET，并保持其输出电容充电到大约最后的电压状态，通过源电流到电容器，因为它泄漏能量。任何泄漏经历这些电容器在长时间的关闭时间是克服了少量的维护电流。当下一个PWM ON脉冲启动时，每个转换器的PWM mosfet打开，输出电容启动在几乎与最后一个脉冲相同的状态，无论是否10毫秒或一整天已经过去。
图2演示了并行LED驱动器驱动4个LED在3a与10µs机器视觉相机脉冲。LED脉冲是尖锐和快速的，无论是10毫秒PWM关闭时间(100 Hz)还是1秒PWM关闭时间(1 Hz)，这是机器视觉系统的理想选择。
更高的电流是可能的
并行LED驱动器不局限于两个转换器。三个或更多的转换器可以并联创造更高的电流波形尖锐的边缘。由于该系统没有主或从设备，所有的转换器都提供相同的电流，并平均分担负载。
建议所有并行LED驱动转换器共享相同的同步时钟并保持同相。这确保了所有的转换器在其输出电容的纹波上有大致相同的相位，从而使纹波电流不会反向流动或在不同的转换器之间流动。
重要的是，PWM脉冲波形与2 mhz同步时钟保持同相位。这将确保LED闪光波形保持正方形和无抖动，产生最佳的图像处理结果(图3)．
LT3932演示电路(DC2286A)是用来驱动1 A的LED电流通过一个或两个LED作为降压LED驱动器。它可以很容易地修改和并联，如图1，用于更高的电流，更高的电压，或并联运行。
图4演示了这两个电路是如何很容易地连接在一起，以驱动10µs, 3-A脉冲通过4个led从24v输入。出于测试目的，可以用脉冲发生器来产生同步时钟信号(图4)．在生产机器视觉系统中，可以使用时钟芯片来产生同步的同步脉冲和PWM脉冲。对于高电流脉冲，使用相同的并行方案增加更多的演示电路DC2286A转换器。
机器视觉系统可以使用并行LED驱动程序来创建自动图像处理所需的快速、方形、大电流波形。通过连接并联转换器，它们还可以扩展到更高的电流，3- a和更高的脉冲在微秒级，甚至在很长的关闭时间。LED相机的闪光波形保持正方形且无抖动，无论LED闪烁之间的关机时间有多长。
Keith Szolusha是一名LED驱动程序应用经理，Kyle Lawrence是一名助理应用工程师模拟设备．
