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XI MACHINE VISION LIGHTING 21 - NOVEMBRE-DICEMBRE 2019 una corrente costante controllata e programmabile a loop chiuso. Inol- tre desideravamo includere anche alcune funzioni interessanti, come il supporto per frame rate elevati, un ampio intervallo di tensione in ingresso e un’interfaccia trigger. Il risultato finale è stato il progetto di riferimento per il controllo dell’illu- minazione a LED per visione artifi- ciale, mostrato in figura 2. Il progetto di riferimento per il controllo dell’illuminazione a LED comprende: La possibilità di pilotare una serie di cinque LED ad alta potenza. Correnti LED da 200 mA a 2,4 A. Fino a 40 W di potenza dell’im- pulso. Funzionamento continuo o stroboscopico dei LED. Durata della luce stroboscopica di soli 200 ns e frame rate fino a 10 kHz. Un ampio ingresso di alimentazione da 8 V a 36 V con un limite di potenza in ingresso di 15 W. Interfaccia trigger con isolamento galvanico e inter- faccia UART. Un rail isolato a 5 V a bassa potenza per uso esterno. Il progetto di riferimento è suddiviso in sottoblocchi che rappresentano le diverse funzioni. Sono stati implemen- tati alcuni approcci abbastanza innovativi per ottenere questo set completo di funzionalità, che vengono di se- guito analizzati. Un approccio modulare Durante il processo di progettazione l’intero design è stato suddiviso in sottocircuiti di minori dimensioni e abbiamo dato a questi blocchi dei nomi descrittivi, come mostrato nella figura 3. Un’operazione che ha contribu- ito a trasformare le idee nel circuito vero e proprio. Si esaminano adesso i vari blocchi componenti, parten- do dal blocco di alimentazione comune, che integra al- meno sette diverse funzioni tutte relative all’alimenta- zione. Il blocco di alimentazione comune alloggia i dispositivi delle funzioni comuni come il buck a 5 V, il regolatore a basso drop-out a 3,3 V (LDO), il riferimento a 2,5 V e il filtro EMI (necessario per contrastare le interferenze elettromagnetiche). Nel blocco è stato inserito anche un eFuse TPS26602. Questo dispositivo è dedicato all’ingresso di alimen- tazione e fornisce una protezione contro l’inversione dell’ingresso quasi priva di perdite. Un fatto che val la pena segnalare e che è stata anche prevista la possibilità di variare “al volo” il limite di corrente di questo eFuse. Questa limitazione adattativa della corrente d’ingresso consente di impostare un limite costante della potenza d’ingresso dei sistemi di 15 W nell’intervallo di tensioni d’ingresso comprese fra 8 V e 36 V. Un solo canale di un convertitore digitale/analogico doppio (DAC) fornisce la tensione di controllo per questa funzione. I blocchi LED Buck e LED Board abbinano le funzio- nalità relative ai LED e supportano i LED stroboscopici ultra-brevi da 200 ns con correnti costanti fino a 2,4 A e ripetizioni di impulsi fino a 10 kHz. Il pilotaggio di una stringa di cinque LED bianchi ad alta potenza dà luogo a una potenza impulsiva di 40 W (con corrente di 2,4 Fig. 1 – Configurazione tipica per un sistema di visione artificiale: Brevi impulsi stroboscopici immortalano il movimento degli oggetti sul nastro trasportatore Fig. 2 – Progetto di riferimento per il controllo dell’illuminazione a LED per visione artificiale con i LED accesi