PWM直流电压控制的高亮度LED调光

摘要：此LED驱动电路包括一个滞后控制器U1的(MAX16820的)，相关功率器件和控制电路的四运放U2乐队(LMX324)为基础。 U1驱动HB LED的五个从24V电源，仅使用电感L1，MOSFET Q1的，赶上二极管D1。

　　高亮度LED(HB LED)的正在融入更多传统照明，其中包括一个直流配电系统(一个例子是议员的24V - 16轨道灯)中取得进展。 HB LED的效率更高，他们有一个较长的寿命可能比卤素灯或氙气灯。

　　由于迟滞控制器价格便宜，携带简单到照明设计，而且无需补偿网络，它们非常适合于驱动高亮度发光二极管。迟滞控制器通常有一个脉冲宽度调制器(PWM)输入，可以实现不同的占空比以提供调光功能脉冲序列。其中一个问题，但是，是许多1V的调光器提供- 10V的直流信号，而不是一个PWM信号转换成传统的照明系统。为了提高高亮度LED的工作寿命，也应该提供一个温度控制器为基础的电流折返。

　　直流电压转换PWM信号很容易。 PWM信号出现在一个比较当您应用在一个输入直流电压，以及在其他三角波输出。可能会出现头痛，但在试图对准三角波电压的控制。你想要一个与占空比和控制电压的线性关系，在同一个最低控制电压占空比为0%和100%的最高占空比。

　　图1原理图包括U1的磁滞控制器(MAX16820的)，相关功率器件和控制电路的四运放U2乐队(LMX324)为基础。 U1驱动HB LED的五个从24V电源，仅使用电感L1，MOSFET Q1的，赶上二极管D1。一个检测电阻(R1)的设置当前到0.5A。在Q1每当U1的电流检测电压低于190mV，转而Q1关断时，电压超过210mV圈。迟滞控制器有没有时钟，无需外部补偿。图2说明了电流检测波形对应一个小的，在PWM信号的时间。 U1的还提供了供电的PWM转换电路一个5V的稳压电源。

　　图1。虽然高亮度LED驱动五，该电路提供直流控制调光，温度为基础的电流折返

　　图2。这从图1电路的电流检测波形显示高亮度LED在低占空比电流。

　　在控制电压转换为PWM信号的困难是在设置三角波的峰谷电压紧密匹配相应的最高和控制电压(VCNTL)的最低值。 U2乐队的两个运算放大器产生三角波，上层之间的电压通过R7级奥迪R8分压器设定的水平振荡，并以较低的电压等级由R7级奥迪R8设置| | R9的护栏。该U2A输出是一个50%占空比，轨到轨方波。设定选取U2B +等于VCC / 2使选取U2B输出方波整合，产生一个对称和线性三角波。 R10和C4设定工作频率。

　　实现在三角波谷为0V是困难的，因为选取U2B输出有60mV的最坏情况的最低水平。因此，我们选择一个250mV的谷和2V的高峰。由于VCNTL范围从0V至10V，R12的- R13类型分为5 VCNTL，限制减少控制电压，VRED，为2.0V，从而匹配三角波的峰值电压。 U2D创建通过比较三角波VRED PWM脉冲串。三角波谷250mV的，所以PWM信号仍然有效，直到达到1.25V的VCNTL在0%。这一行动导致小偏移错误，是最有明显的VCNTL值低，但它也赋予了保证一OFF位置的优势。图3显示了三角波转换成一个脉冲宽度调制控制电压波形分。

　　图3。同时，从图1，这些波形显示为VCNTL = 2V时16%的占空比。

　　U2C第运算放大器提供了温度为基础的电流折返。分压器提供的R4/R5/R6 U2C第1.5V至的，这几乎是一个低于三角波的峰值(2V)的二极管压降同相输入。热敏电阻3550(一负温度系数电阻)名义上是在25 ° C100kΩ的，但它的价值下降到50 ° C的33kΩ在此温度下的R2 - R3的分压器产生1.5V的，在其中一个平衡点U2C第的正面，负面的，在1.5V的输出端子一切，正要拉VRED下，通过D2的。在70 ° C，R2的下降到15.5kΩ和运放输出下降到1.0V时，拉VRED约1.6V的。这一行动在实现通过限制最大占空比70 ° C至80%所需的电流折返。一个简单的电阻值变化允许电路接受不同VCNTL范围，并有不同的温度折返特性。