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.

  1. Datasheet Maxim MAX4477

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 60
сейчас смотрят 6
представлено поставщиков 603
загружено
позиций
25 067 862