PWM直流電壓控制的高亮度LED調光

　　摘要：此LED驅動電路包括一個滯后控制器U1的(MAX16820的)，相關功率器件和控制電路的四運放U2樂隊(LMX324)為基礎。 U1驅動HB LED的五個從24V電源，僅使用電感L1，MOSFET Q1的，趕上二極管D1。

　　高亮度LED(HB LED)的正在融入更多傳統照明，其中包括一個直流配電系統(一個例子是議員的24V - 16軌道燈)中取得進展。 HB LED的效率更高，他們有一個較長的壽命可能比鹵素燈或氙氣燈。

　　由于遲滯控制器價格便宜，攜帶簡單到照明設計，而且無需補償網絡，它們非常適合于驅動高亮度發光二極管。遲滯控制器通常有一個脈沖寬度調制器(PWM)輸入，可以實現不同的占空比以提供調光功能脈沖序列。其中一個問題，但是，是許多1V的調光器提供- 10V的直流信號，而不是一個PWM信號轉換成傳統的照明系統。為了提高高亮度LED的工作壽命，也應該提供一個溫度控制器為基礎的電流折返。

　　直流電壓轉換PWM信號很容易。 PWM信號出現在一個比較當您應用在一個輸入直流電壓，以及在其他三角波輸出。可能會出現頭痛，但在試圖對準三角波電壓的控制。你想要一個與占空比和控制電壓的線性關系，在同一個最低控制電壓占空比為0%和100%的最高占空比。

　　圖1原理圖包括U1的磁滯控制器(MAX16820的)，相關功率器件和控制電路的四運放U2樂隊(LMX324)為基礎。 U1驅動HB LED的五個從24V電源，僅使用電感L1，MOSFET Q1的，趕上二極管D1。一個檢測電阻(R1)的設置當前到0.5A。在Q1每當U1的電流檢測電壓低于190mV，轉而Q1關斷時，電壓超過210mV圈。遲滯控制器有沒有時鐘，無需外部補償。圖2說明了電流檢測波形對應一個小的，在PWM信號的時間。 U1的還提供了供電的PWM轉換電路一個5V的穩壓電源。

　　圖1。雖然高亮度LED驅動五，該電路提供直流控制調光，溫度為基礎的電流折返

　　圖2。這從圖1電路的電流檢測波形顯示高亮度LED在低占空比電流。

　　在控制電壓轉換為PWM信號的困難是在設置三角波的峰谷電壓緊密匹配相應的最高和控制電壓(VCNTL)的最低值。 U2樂隊的兩個運算放大器產生三角波，上層之間的電壓通過R7級奧迪R8分壓器設定的水平振蕩，并以較低的電壓等級由R7級奧迪R8設置| | R9的護欄。該U2A輸出是一個50%占空比，軌到軌方波。設定選取U2B +等于VCC / 2使選取U2B輸出方波整合，產生一個對稱和線性三角波。 R10和C4設定工作頻率。

　　實現在三角波谷為0V是困難的，因為選取U2B輸出有60mV的最壞情況的最低水平。因此，我們選擇一個250mV的谷和2V的高峰。由于VCNTL范圍從0V至10V，R12的- R13類型分為5 VCNTL，限制減少控制電壓，VRED，為2.0V，從而匹配三角波的峰值電壓。 U2D創建通過比較三角波VRED PWM脈沖串。三角波谷250mV的，所以PWM信號仍然有效，直到達到1.25V的VCNTL在0%。這一行動導致小偏移錯誤，是最有明顯的VCNTL值低，但它也賦予了保證一OFF位置的優勢。圖3顯示了三角波轉換成一個脈沖寬度調制控制電壓波形分。

　　圖3。同時，從圖1，這些波形顯示為VCNTL = 2V時16%的占空比。

　　U2C第運算放大器提供了溫度為基礎的電流折返。分壓器提供的R4/R5/R6 U2C第1.5V至的，這幾乎是一個低于三角波的峰值(2V)的二極管壓降同相輸入。熱敏電阻3550(一負溫度系數電阻)名義上是在25 ° C100kΩ的，但它的價值下降到50 ° C的33kΩ在此溫度下的R2 - R3的分壓器產生1.5V的，在其中一個平衡點U2C第的正面，負面的，在1.5V的輸出端子一切，正要拉VRED下，通過D2的。在70 ° C，R2的下降到15.5kΩ和運放輸出下降到1.0V時，拉VRED約1.6V的。這一行動在實現通過限制最大占空比70 ° C至80%所需的電流折返。一個簡單的電阻值變化允許電路接受不同VCNTL范圍，并有不同的溫度折返特性。