Простая схема ШИМ для управления яркостью светодиодов сигналом постоянного тока

Maxim MAX4477

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.

Материалы по теме

  1. Datasheet Maxim MAX4477

Electronic Design

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Simple PWM Modulator Allows DC Control Signal To Drive LEDs

Изготовление плат и монтаж компонентов для вашего проекта от $2. Получи купон на скидку: JLCNY

MAX4477 Купить ЦенаКупить MAX4477 на РадиоЛоцман.Цены — от 3,50 до 3 244
29 предложений от 26 поставщиков
Исполнение: uMAX8. OP AMP, R/R, LN, 10MHZ, 8UMAX; Amplifiers, No. of:2; Op Amp Type:Low Noise; Gain, Bandwidth -3dB:10MHz; Slew Rate:3V/чs; Voltage,...
Триема
Россия
MAX4477AUA+
4 ₽
ЭИК
Россия
MAX4477AUA+T
Maxim
92 ₽
TradeElectronics
Россия
MAX4477ASA-T
Maxim
по запросу
Электродеталь- Поставка
Россия
MAX4477AUA+ uMAX8 Операционный усилитель
Maxim
по запросу
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя