|
介紹怎樣使用低成本數字分壓器來實現燈光強弱控制,既節省了功耗又提高了效率。
% f" B/ P! R( P8 \$ S3 ]8 l0 g5 Z, E0 L' s$ D8 j( r% `
在汽車以及其他照明應用中,通常需要調節內部燈光。使用機械分壓器實現這一功能會浪費電能,效率相對較低,而且還存在耐用問題。而本應用筆記中的設計利用用戶熟悉蜂窩電話中上/下控制鍵的功能,採用低成本數位電位器(數位分壓器)來實現強弱調光控制。使用數字分壓器不但避免了機械分壓器的低效和機械耐用性問題,而且大大節省了功耗,提高了效率。
- B6 X6 F) F4 |8 _) M: s4 j車燈調光方案
. U* t; F; M x' _) K本設計使用非易失數位分壓器來建立調光閾值,使用單獨的偽鋸齒波振盪器來實現脈寬調製(PWM)燈光控制。 MAX5475 (U1)是一個32抽頭非易失數字分壓器,端到端電阻為100k。該設計使用一個雙刀雙擲(DPDT)開關(SW1)來控制數字分壓器。一端控制MAX5475的U/D引腳,另一端控制INC引腳。因此,“向上”方向按下開關會在INC上產生從高到低的轉換,遞增數位分壓器;“向下”方向按下開關會遞減數位分壓器。MAX5475電刷位置的非易失特性支援在不供電狀態下也可以保持調光設置。
# c; G9 [8 H) ]. L) h7 A+ U% p數位分壓器的電刷(VWIPER)被送入LMX358 (U2)雙路運算放大器(op amp)的反向輸入端。然後和雙路運算放大器另一輸入端產生的偽鋸齒波進行比較。基本上,鋸齒斜坡為FET Q1產生PWM驅動。提高VWIPER會增加占空比、FET接通時間以及燈的亮度。(實際中,由於燈包括由R1和C1構成的RC充電網路,因而是非線性的。但是,在充電間隔內,波形非常適合進行低成本占空比控制)。邏輯電平n溝道增強型FET對燈進行驅動。應該根據燈的負載需求來選擇Q1。 2 Q9 }3 D( U' Y. b* v
. l4 Q4 t5 l: w* T/ f圖1:該圖說明怎樣使用MAX5475數位分壓器來實現車燈調光器。! }; x. s2 ?% O3 T4 L, j
要產生鋸齒波振盪器,應按圖1來配置LMX358。電阻R2、R3和R4產生振盪遲滯。利用5V輸入,放大器IN2+輸入在0.41V和4.55V之間觸發。注意,降低R2的數值,將提高上升範圍;增大R2的數值,會降低上升範圍。該設計使用10k的R2,在MAX5475數位分壓器精度之內實現其上升範圍。電容C1通過電阻R1在0.41和4.55V閾值之間沖放電時,產生上升斜坡。 % J1 Y* h7 S. E/ q3 A: y# u' F5 o; [
振盪週期應相對較慢,以降低FET接通和關斷損耗的影響。為了計算振盪週期(TPERIOD),必須首先計算TDISCHARGE和TCHARGE,其中VIN2+(high) = 4.55V,以及VIN2+(low) = 0.41V。 7 T0 G8 y. C: A% L
TDISCHARGE = -R1 * C1 * ln(VIN2+(low)/VIN2+(high)) = 24.1μs (公式2) 6 M) j; l; \; q7 O8 T
TCHARGE = -R1 * C1 * ln{1 - [(VIN2+(high)- VIN2+(low))/(5V - VIN+(low))]} = 32.4μs (公式3)
4 y+ K2 s/ g. _1 g' Q$ K' KTPERIOD = TDISCHARGE + TCHARGE = 83.4μs 1 n7 @6 l* H( H4 \5 E
FOSC = 1/TPERIOD = 12kHz ; l/ k! Z! N: q4 B8 [6 a# G4 ?! M
在這種情況下,TPERIOD = 12kHz。
; g E v7 J4 L, D8 v) P
4 W6 P& f) l/ O8 e/ m- ?本應用筆記介紹了怎樣使用低成本數位分壓器來實現PWM調光控制。設計中使用了和蜂窩電話中類似的上/下控制鍵,利用用戶熟悉的上/下控制功能,不需要微處理器,降低了成本。而使用機械分壓器進行車燈調光不但效率低而且存在耐用性問題,本設計利用數字分壓器提高了效率,節省了功耗。 |
本帖子中包含更多資源
您需要 登錄 才可以下載或查看,沒有帳號?申請會員
x
|