在汽車以及其他照明應(yīng)用中,,通常需要調(diào)節(jié)內(nèi)部燈光,。使用機(jī)械分壓器實(shí)現(xiàn)這一功能會浪費(fèi)電能,效率相對較低,,而且還存在耐用問題,。而本應(yīng)用筆記中的設(shè)計利用用戶熟悉蜂窩電話中上/下控制鍵的功能,采用低成本數(shù)字電位器(數(shù)字分壓器)來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱調(diào)光控制,。使用數(shù)字分壓器不但避免了機(jī)械分壓器的低效和機(jī)械耐用性問題,,而且大大節(jié)省了功耗,提高了效率,。
車燈調(diào)光方案
本設(shè)計使用非易失數(shù)字分壓器來建立調(diào)光閾值,,使用單獨(dú)的偽鋸齒波振蕩器來實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制(PWM)燈光控制。MAX5475(U1)是一個32抽頭非易失數(shù)字分壓器,,端到端電阻為100kΩ,。該設(shè)計使用一個雙刀雙擲(DPDT)開關(guān)(SW1)來控制數(shù)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(guān)會在INC上產(chǎn)生從高到低的轉(zhuǎn)換,,遞增數(shù)字分壓器,;“向下”方向按下開關(guān)會遞減數(shù)字分壓器。MAX5475電刷位置的非易失特性支持在不供電狀態(tài)下也可以保持調(diào)光設(shè)置,。
數(shù)字分壓器的電刷(VWIPER)被送入LMX358(U2)雙路運(yùn)算放大器的反向輸入端,。然后和雙路運(yùn)算放大器另一輸入端產(chǎn)生的偽鋸齒波進(jìn)行比較?;旧?,鋸齒斜坡為FETQ1產(chǎn)生PWM驅(qū)動。提高VWIPER會增加占空比,、FET接通時間以及燈的亮度,。(實(shí)際中,由于燈包括由R1和C1構(gòu)成的RC充電網(wǎng)絡(luò),,因而是非線性的,。但是,在充電間隔內(nèi),,波形非常適合進(jìn)行低成本占空比控制),。邏輯電平n溝道增強(qiáng)型FET對燈進(jìn)行驅(qū)動,。應(yīng)該根據(jù)燈的負(fù)載需求來選擇Q1。
要產(chǎn)生鋸齒波振蕩器,,應(yīng)按圖1來配置LMX358,。電阻R2、R3和R4產(chǎn)生振蕩遲滯,。利用5V輸入,,放大器IN2+輸入在0.41V和4.55V之間觸發(fā)。注意,,降低R2的數(shù)值,,將提高上升范圍;增大R2的數(shù)值,,會降低上升范圍,。該設(shè)計使用10k的R2,在MAX5475數(shù)字分壓器精度之內(nèi)實(shí)現(xiàn)其上升范圍,。電容C1通過電阻R1在0.41和4.55V閾值之間沖放電時,,產(chǎn)生上升斜坡。
振蕩周期應(yīng)相對較慢,,以降低FET接通和關(guān)斷損耗的影響。為了計算振蕩周期(TPERIOD),,必須首先計算TDISCHARGE和TCHARGE,,其中VIN2+(high)=4.55V,以及VIN2+(low)=0.41V,。
TDISCHARGE=-R1*C1*ln(VIN2+(low)/VIN2+(high))=24.1us
TCHARGE=-R1*C1*ln{1-[(VIN2+(high)-VIN2+(low))/(5V-VIN+(low))]}=32.4us
TPERIOD=TDISCHARGE+TCHARGE=83.4us
FOSC=1/TPERIOD=12kHz
在這種情況下,,TPERIOD=12kHz。
總結(jié)
本應(yīng)用筆記介紹了怎樣使用低成本數(shù)字分壓器來實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)光控制,。設(shè)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(jī)械分壓器進(jìn)行車燈調(diào)光不但效率低而且存在耐用性問題,本設(shè)計利用數(shù)字分壓器提高了效率,,節(jié)省了功耗,。