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,。使用機械分壓器實現(xiàn)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(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)來實現(xiàn)強弱調(diào)光控制,。使用數(shù)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(jié)省了功耗,,提高了效率,。
本設(shè)計使用非易失數(shù)字分壓器來建立調(diào)光閾值,使用單獨的偽鋸齒波振蕩器來實現(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)雙路運算放大器的反向輸入端。然后和雙路運算放大器另一輸入端產(chǎn)生的偽鋸齒波進(jìn)行比較,?;旧希忼X斜坡為FET Q1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,。
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,。