【導讀】然而,LED 是通過 1 – 10 V 模擬電壓、電源相位角、電源線、DALI 等數(shù)字輸入或 WLAN 鏈路調暗的,實際上只有兩種方法可以真正調暗 LED 的輸出:要么通過線性減少通過 LED 的電流(模擬調光),要么以不同的標記/空間比快速關閉和打開 LED(PWM 調光)。
然而,LED 是通過 1 – 10 V 模擬電壓、電源相位角、電源線、DALI 等數(shù)字輸入或 WLAN 鏈路調暗的,實際上只有兩種方法可以真正調暗 LED 的輸出:要么通過線性減少通過 LED 的電流(模擬調光),要么以不同的標記/空間比快速關閉和打開 LED(PWM 調光)。盡管兩種方法達到相同的效果,但它們在實踐中的工作方式存在重要差異,這使得正確選擇調光方法對于許多應用至關重要。
模擬調光與 PWM 調光
LED 工作在非常窄的正向電壓范圍內(nèi)。典型的高亮度芯片 LED 將在 2.5 V 左右開始發(fā)光,在 2.7 V 時達到 10% 亮度,在 3.1 V 時達到全亮度。恒流 LED 驅動器的工作是不斷調整 LED 上施加的電壓,以保持即使 LED 隨溫度和時間而漂移,也有恒定電流通過它。測量低值串聯(lián)電阻兩端的電壓并將結果饋送到響應時間相對較慢的模擬反饋環(huán)路中以增強穩(wěn)定性,通常會監(jiān)視電流。然后,通過在反饋環(huán)路中添加比較器級,可以輕松添加模擬調光。
除了幾乎全亮或幾乎全暗的極端調節(jié)之外,模擬調光還可以提供非常線性的調光曲線。在亮的調光級別,比較器中的飽和效應會產(chǎn)生非線性響應;而在暗的光線水平下,通過分流電阻器的電流非常低,以至于測量放大器中的輸入失調電壓成為重要的誤差源??傮w結果是,即使是設計良好的模擬調光電路,在調光范圍的底部 3% 和頂部 3% 內(nèi)也不可避免地會出現(xiàn)非線性調光。
模擬調光的替代方案是 PWM 調光。這里仍然需要串聯(lián)電阻器和電流測量放大器來監(jiān)控流過 LED 的電流,但所施加的 LED 電壓源通過 PWM 使能輸入來打開和關閉。由于其簡單性,這種方法非常常用于單 IC LED 驅動器。
PWM 調光不像模擬調光那樣線性。當 PWM 控制輸入變低時,輸出電壓不會立即關閉,因為輸出電容需要通過 LED 負載放電。當 PWM 輸入變高時,穩(wěn)壓器對使能輸入的反應時間會延遲,就像首先需要加電一樣。這些開啟和關閉延遲意味著需要使用頻率相對較低的 PWM 信號(幾百赫茲),并且調光響應是非線性的。在許多設計中,這些延遲意味著 PWM 調光不可能低于 10%,因為驅動器無法及時對短暫的輸入信號做出反應。
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