基于BTS629的自動調(diào)光裝置的設(shè)計實(shí)現(xiàn)
如圖3所示電路,以鋸齒波和直流電壓信號作為比較器的輸入信號,經(jīng)過比較輸出PWM波,其脈沖序列的周期TPWM與鋸齒波的周期TSAW相等,而每個脈沖的寬度ton與直流電壓信號的幅值Vin成正比;由于直流信號幅值Vin不變,所以所有的脈沖寬度ton亦保持不變,將寬度與周期的比值記為占空比D= ton/TPWM,則有Uo=DUIN。由此可見,若增大Vin,則D隨之增大,從而電路輸出電壓Uo亦增大。
圖1中系統(tǒng)的開關(guān)周期TPWM由時鐘發(fā)生器電路產(chǎn)生的時鐘波形周期決定,可通過PIN5腳外接編程電容Ct進(jìn)行設(shè)定,對于BTS629和BTS629A兩種型號的Ct分別取47 nF和68 nF。該開關(guān)頻率編程電容一旦選定,則TPWM即可確定。從PIN7腳輸出的電壓UOUT由PIN2腳輸入的比較電壓VC決定,而PIN7的電流則基本保持不變,從而改變系統(tǒng)的輸出功率P,以實(shí)現(xiàn)燈具調(diào)光作用。
2 基于集成IC BTS629的自動調(diào)光電路設(shè)計
在實(shí)際應(yīng)用中,可根據(jù)控制應(yīng)用的需求靈活選擇PIN2 腳比較電壓VC的輸入方式。為了實(shí)現(xiàn)自動調(diào)光功能,該設(shè)計中采用光敏電阻RO和固定電阻R1,并接在參考電壓Vref(PIN3)腳和地之間,以光敏電阻的壓降作為比較電壓VC輸入PIN2,如圖1所示。光敏電阻是用光電導(dǎo)體制成的光電器件,又稱光導(dǎo)管,其基于光電效應(yīng)工作,沒有極性,使用時等同于電阻器。工作原理是:當(dāng)無光照射時,光敏電阻值(暗電流)很大,電路中電流很?。划?dāng)光敏電阻受到一定波長范圍的光照時,其電阻值(亮電流)急劇減少,因此電路中電流迅速增加。電路中Vref保持不變,這使得電阻R1上的電壓降隨著光照的強(qiáng)弱變化呈現(xiàn)正特性變化,則取自光敏電阻RO,兩端的比較電壓VC隨著光照的強(qiáng)弱變化呈現(xiàn)出負(fù)特性,即當(dāng)光照度強(qiáng)烈時,RO電阻值減小,比較電壓VC亦減?。划?dāng)光照度變?nèi)鯐r,RO電阻值增大,比較電壓VC亦增大。由此可使由比較電壓VC控制的輸出電壓UO隨著光照的強(qiáng)弱變化亦呈現(xiàn)出負(fù)特性,從而控制照明燈具獲得隨光照強(qiáng)弱呈反向變化的功率以實(shí)現(xiàn)自動調(diào)光:即當(dāng)光照度強(qiáng)烈時照明燈具功率降低,當(dāng)光照度變?nèi)鯐r照明燈具功率增大。
BTS629的工作電壓(PIN4-GND)在5.5~16.9 V之間,負(fù)載電流(PIN4~PIN7)理論值最大為14 A,輸出參考電壓Vref=2.5 V,占空比變化范圍在8 %~98%之間。該設(shè)計中供電電源為直流12 V,則負(fù)載獲得電壓變化范圍在O.96~11.76 V之間變化,也即當(dāng)完全無光照射和自然光照射時分別輸出0.96 V和11.76 V;而光敏電阻在無光照射和自然光照射時的阻值分別為100 kΩ和100 Ω。為了使VC在8%Vref~98%Vref范圍內(nèi)變化,確保D98%,取R1=2.2 kΩ;則當(dāng)光照度達(dá)到最強(qiáng)時,Ro=100 Ω,對應(yīng)的D值為4%由BTS629的自動保護(hù)而關(guān)閉,此時Uo接近于0V而關(guān)閉照明燈具。
3 結(jié)語
利用BTS629構(gòu)成的PWM自動功率連續(xù)控制電路可靈活構(gòu)成自動調(diào)光裝置,該裝置可廣泛應(yīng)用于建筑、街道、汽車等照明應(yīng)用場合,控制應(yīng)用電路簡單可靠,節(jié)能效果顯著。
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