led驅(qū)動(dòng)電路pwm亮度控制

1、為L(zhǎng)EDLED驅(qū)動(dòng)電路提供額外的驅(qū)動(dòng)電路提供額外的PWMPWM亮度控制亮度控制摘要：MaximIntegratedProducts提供多款LED(發(fā)光二極管)驅(qū)動(dòng)芯片，具有PWM(脈寬調(diào)制)亮度調(diào)節(jié)功能。這篇應(yīng)用筆記介紹了幾種為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)芯片添加額外的PWM亮度調(diào)節(jié)功能的方法，并在幾款固定電流LED驅(qū)動(dòng)器(內(nèi)置或外置PWM)上進(jìn)行了驗(yàn)證。引言引言MaximIntegratedProducts為很多應(yīng)用領(lǐng)域提供PWM(脈寬調(diào)制)亮度調(diào)節(jié)L

2、ED(發(fā)光二極管)驅(qū)動(dòng)器。典型應(yīng)用中，通過(guò)串口向LED驅(qū)動(dòng)器發(fā)送指令改變相應(yīng)LED的寄存器值進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)。用于亮度控制的數(shù)據(jù)通常為4位至8位，對(duì)應(yīng)于16至256個(gè)亮度等級(jí)；有些Maxim的LED驅(qū)動(dòng)器的亮度控制則通過(guò)調(diào)整漏極開(kāi)路LED端口的恒定吸入電流大小來(lái)實(shí)現(xiàn)。該應(yīng)用筆記討論如何在LED恒流驅(qū)動(dòng)器上加入PWM亮度調(diào)節(jié)，通過(guò)控制LED電源的通、斷調(diào)節(jié)亮度。也可以通過(guò)刷新數(shù)據(jù)位仿真外部PWM亮度控制。內(nèi)置PWM的LED驅(qū)動(dòng)器也可以通過(guò)外部

3、PWM實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)，只要PWM信號(hào)的外部時(shí)鐘可以同步。PWMPWM仿真仿真按照一定周期向LED驅(qū)動(dòng)器發(fā)送開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，可以仿真PWM亮度調(diào)節(jié)的效果。因?yàn)長(zhǎng)ED數(shù)據(jù)接口的傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PWM信號(hào)的頻率，可以使用微控制器或FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)很容易地仿真PWM調(diào)光方式。PWM開(kāi)關(guān)頻率、數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)鐘頻率和PWM亮度等級(jí)之間的關(guān)系如式1所示：其中，fCLOCK為數(shù)據(jù)接口的時(shí)鐘頻率，fPWM為PWM頻率，nPT為控制端口數(shù)，nLEVE

4、L為亮度等級(jí)。在該項(xiàng)技術(shù)中，PWM仿真數(shù)據(jù)由控制器連續(xù)發(fā)送到LED的每個(gè)端口，每個(gè)端口1位。所有端口更新一次即為PWM的一個(gè)臺(tái)階。從索引值1開(kāi)始重復(fù)仿真PWM臺(tái)階，直至索引值等于設(shè)定的亮度等級(jí)，形成一個(gè)PWM周期。例如，如果亮度等級(jí)為256，每個(gè)端口刷新數(shù)據(jù)256次構(gòu)成一個(gè)PWM周期。如果對(duì)應(yīng)端口的亮度等級(jí)高于PWM仿真臺(tái)階的索引值，數(shù)據(jù)為1；否則數(shù)據(jù)為零。只要LED保持點(diǎn)亮狀態(tài)，則始終重復(fù)PWM仿真周期。該P(yáng)WM仿真控制可以由下列C程

5、序?qū)崿F(xiàn)：圖1.采用PWM控制LED電源實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)圖2所示電路采用MOSFET晶體管作為開(kāi)關(guān)器件，有助于提高效率。圖2.功率MOSFET作為開(kāi)關(guān)器件利用下式計(jì)算外部晶體管的功耗：其中，tRISE為晶體管的上升時(shí)間，tFALL為晶體管的下降時(shí)間，T為PWM周期，tONT為PWM亮度等級(jí)，I為L(zhǎng)ED總電流，RON為晶體管的導(dǎo)通電阻。式2給出了晶體管開(kāi)關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗之和，開(kāi)關(guān)損耗由開(kāi)關(guān)時(shí)間決定。當(dāng)晶體管閉合或斷開(kāi)時(shí)，在晶體管兩端電壓從零上升