Простая схема ШИМ для управления яркостью светодиодов сигналом постоянного тока

Простая схема ШИМ для управления яркостью светодиодов сигналом постоянного тока

Ahmad Ayar

Для управления яркостью свечения светодиодов схема драйвера может подавать в них импульсы тока с регулируемым коэффициентом заполнения (широтно-импульсная модуляция – ШИМ). ШИМ управление использует тот факт, что при более высоких уровнях тока светоотдача светодиода выше для заданного уровня рассеиваемой мощности (температуры). Таким образом, питание светодиода широтно-модулированным током обеспечивает среднюю мощность, эквивалентную мощности при управлении постоянным током, но с более высоким рабочим током и большей светоотдачей.

 

 

 

Даже если имеющийся в распоряжении разработчика сигнал управления представляет собой постоянное напряжение с изменяемым уровнем, можно реализовать ШИМ-регулирование с помощью несложной схемы, обеспечивающей предсказуемое поведение и хорошую линейность. Схема, состоящая из двух компараторов, сделанных на основе микросхемы сдвоенного операционного усилителя и нескольких внешних компонентов, вырабатывает ШИМ-сигнал частотой 500 Гц с нелинейностью 2% и коэффициентом заполнения, регулируемым от 0% до 100% с использованием управляющего сигнала 0…5 В (Рисунок 1).

Эта схема преобразует постоянное напряжение 0…5 В в 500-герцовый ШИМ сигнал, пригодный для управления светодиодами.
Рисунок 1. Эта схема преобразует постоянное напряжение 0…5 В в 500-герцовый ШИМ сигнал,
пригодный для управления светодиодами.

Компаратор «B» включен генератором, работающим на частоте 500 Гц. На его неинвертирующем входе формируются треугольные импульсы с амплитудой, составляющей примерно одну десятую от напряжения питания. Компаратор «A» сравнивает треугольные импульсы с управляющим сигналом постоянного тока и генерирует на выходе OUTA сигнал ШИМ. Генератор ШИМ и формирователь управляющих сигналов должны работать от общего источника питания +5 В.

Частоту генерации (f) можно настраивать, изменяя емкость конденсатора C в формуле

где R выражается в килоомах, C – в микрофарадах, а f – в килогерцах. Чтобы в нашем примере получить частоту 500 Гц, надо выбрать C = 0.47 мкФ и R = 27 кОм.

График зависимости коэффициента заполнения от управляющего напряжения показывает, что нелинейность схемы составляет порядка 2%.
Рисунок 2. График зависимости коэффициента заполнения от управляющего
напряжения показывает, что нелинейность схемы составляет
порядка 2%.

На Рисунке 2 показан график зависимости коэффициента заполнения импульсов ШИМ от уровня постоянного управляющего напряжения.

Материалы по теме

  1. Datasheet Maxim MAX4477

Electronic Design

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

 
 
Оригинал здесь.

Комментарии

Чтобы оставить комментарий, Вам нужно авторизоваться.