⑵高頻調(diào)光

　　如果系統(tǒng)要求低輻射和輸入/輸出諧波，則適合采用高頻調(diào)光。但調(diào)光范圍將降至5:l。ZXLDl350具備整合高頻PWM信號的內(nèi)置低通濾波器，可進(jìn)行直流調(diào)光控制。如果PWM頻率高于10kHz左右，且占空比大于指定的最小值，裝置將保持工作狀態(tài)，輸出也將持續(xù)不變。

　　⑶輸入緩沖晶體管

　　進(jìn)行PWM調(diào)光時(shí)，輸入雙極晶體管Q宜使用集電極開路輸出(如圖2所示)。以確保達(dá)到200mV的輸入關(guān)閉閾值。不使用緩沖晶體管也可直接進(jìn)行PWM控制，但必須格外謹(jǐn)慎。該操作將使內(nèi)置的1.25V電壓基準(zhǔn)負(fù)荷過重。如果100%PWM(直流)使用2.5V輸入電壓，進(jìn)入LED的輸出電流將達(dá)到正常電流的2倍。并可能損壞ZXLDl350。使用5V邏輯信號進(jìn)行過驅(qū)動將極有可能在超出調(diào)節(jié)針額定電壓時(shí)損壞裝置。

　　⑷軟啟動及去耦電容器

　　調(diào)節(jié)針上的任何附加電容器都將影響PWM信號上升和下降。由于上升時(shí)間將增加大約0.5ms/nF，因此需對此加以考慮。將其與100Hz PWM進(jìn)行對比，50%占空比時(shí)開啟時(shí)間Ton，及關(guān)閉時(shí)間Toff為5ms，1%占空比時(shí)開啟時(shí)間Ton為0.1ms。調(diào)節(jié)針上的lnF將導(dǎo)致0.5ms的上升時(shí)間，這將造成以低占空比進(jìn)行調(diào)光時(shí)出錯(cuò)和受到限制。

　　2.2.2利用線性以及PWM輸入信號準(zhǔn)確控制亮度

　　該方案是采用高度整合的技術(shù)。其特點(diǎn)是效率較高而且功耗較低，所需的外置組件也最少并可準(zhǔn)確控制溫度/亮度。而新型LM3402/02HV開關(guān)穩(wěn)壓器可以能滿足這方面技術(shù)的需要，圖3所示為LM3402/02HV開關(guān)穩(wěn)壓器的應(yīng)用示意圖。

　　圖3中的LM3402/02HV開關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)有專用的亮度控制(DIM)接腳，可以利用線性以及PWM輸入信號準(zhǔn)確控制亮度。利用發(fā)光二極管發(fā)光的照明系統(tǒng)普遍采用PWM的光暗控制方式控制燈光亮度，這個(gè)亮度控制方法已成為業(yè)界普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)。只要調(diào)節(jié)正向發(fā)光二極管的電流，發(fā)光二極管的光線輸出量便會按照線性方式增減，但大部分光線的波段會出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。部分應(yīng)用對顏色的要求并不十分嚴(yán)格，因此仍會采用線性的亮度控制方式，但汽車燈如煞車燈、液晶顯示器背光以及直接顯示的RGB發(fā)光二極管對亮度及色彩都有極嚴(yán)格的要求，因此這類應(yīng)用一般都會采用PWM方式控制亮度。

　　圖3 LM3402/02HV開關(guān)穩(wěn)壓器的應(yīng)用示意圖

　　LM3402/02HV開關(guān)穩(wěn)壓器特征如下：輸入電壓范圍 6V～75V，采用降壓穩(wěn)壓器的線路布局;可為發(fā)光二極管提供恒定的驅(qū)動電流，回授電壓為200mV;當(dāng)RON接腳處于低電位時(shí)，停機(jī)電流便會進(jìn)一步降低;準(zhǔn)確的PWM亮度控制;開關(guān)頻率高達(dá)1MHz;設(shè)有磁滯功能，而且導(dǎo)通時(shí)間固定。因此，可以在整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)進(jìn)行開關(guān)頻率(FSW)控制。

　　2.2.3一個(gè)PWM控制的串聯(lián)開關(guān)的應(yīng)用

　　當(dāng)PWM頻率高于100Hz時(shí)，人眼是無法察覺單個(gè)脈沖的，但是，整合這些脈沖把它們理解為亮度，通過線性改變占空比，就可以線性改變亮度，而不會有任何波長變化。如圖4所示，調(diào)節(jié)LED亮度最常用的方法是一個(gè)PWM控制的串聯(lián)開關(guān)。因?yàn)檎蚬ぷ麟娏飨鄬^高，所以選擇開關(guān)時(shí)必須小心，確保開關(guān)能夠處理傳導(dǎo)損耗。

　　圖4 引用ST公司新型技術(shù)的PWM調(diào)光技術(shù)框圖

　　為了克服這個(gè)問題，這個(gè)方案取消了串聯(lián)開關(guān)，而且還提高了能效。圖4所示為新的調(diào)光技術(shù)的框圖，引用了ST公司的新型技術(shù)。這項(xiàng)新技術(shù)存在于兩個(gè)控制回路內(nèi)：一個(gè)電流回路和—個(gè)電壓回路(圖4所示)。當(dāng)需要最大的亮度時(shí)，電流同路以穩(wěn)定的正向電流驅(qū)動LED;在調(diào)光操作期間，電流控制回路將會限制最大輸出電流，同時(shí)電壓回路將維持輸出電壓低于LED陣列閾值電壓之和。當(dāng)斷開LED時(shí)，電壓回路將控制最大輸出電壓。該新的調(diào)光技術(shù)的框圖因?yàn)椴辉偈褂秒娫撮_關(guān)，就可以得到一個(gè)更加低廉的高效解決方案。

　　3、增添智能性亮度控制技術(shù)的應(yīng)用

　　LED照明應(yīng)用可以得益于MCU的智能性。MCU可以用于多種任務(wù)，包括用戶接口、通信、電池狀態(tài)監(jiān)控和溫度測量。在設(shè)計(jì)中添加MCU并不意味著加大了復(fù)雜性、占用空間或更昂貴。如Microchip提供了PIC10F系列MCU，這些器件采用6引腳SOT-23封裝形式。器件內(nèi)部還有振蕩器和復(fù)位電路。連接電源并接地，得到4個(gè)I/0引腳，這些引腳可以編程設(shè)定為執(zhí)行任何所需的任務(wù)。FPIC10F引腳可以用作模擬或數(shù)字引腳。FPIC10F系列中有兩個(gè)器件型號含有模擬比較器模塊。有兩個(gè)FPIC10FP器件型號含有8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。只需要學(xué)習(xí)33條匯編指令就可以為PICIOF編寫代碼。

　　MCU在LED照明中的一種應(yīng)用是進(jìn)行亮度控制。功率型LED可以通過降低驅(qū)動電流進(jìn)行調(diào)光。但是，這不是控制LED亮度的最有效方式。在最高額定驅(qū)動電流下，功率型LED達(dá)到最佳效率。通過使用低頻PWM信號來開關(guān)LED可以達(dá)到更好的效率。PWM信號連接到SMPS控制IC的使能輸入。在打開時(shí)，LED始終以最高電流驅(qū)動。

　　PICl0F206器件為SMPS IC提供了用戶按鈕接口，并產(chǎn)生PWM控制信號。PIC10F206具有內(nèi)部振蕩器和復(fù)位電路，不需要任何外部電路。在這些應(yīng)用中，PIC10F206器件還可以用于線性化亮度控制或監(jiān)控電池狀態(tài)。

　　3.1新的解決方案中PWM控制信號如何產(chǎn)生

　　有多種方法可以產(chǎn)生PWM控制信號來控制供電電路。帶有捕捉—比較-PWM(*)模塊的器件可以利用片上數(shù)字時(shí)基來產(chǎn)生PWM信號，以控制供電電路，從圖5所示的使用PIC12HV615比較器的降壓LED驅(qū)動器輸出到Q1的信號可以看出。

　　圖5 使用PIC12HV615比較器的降壓LED驅(qū)動器