模擬設計簡化LED亮度調節(jié)
這種電路擁有非常高的效率,因為FB引腳電壓的值相對較低。這種低電壓可降低檢測電阻R2的功耗。另外,TPS62150在輕載電流條件下使用節(jié)能模式,以在大多數負載范圍保持較高的效率。圖3顯示了圖1所示電路的效率,其使用一個12V輸入,并且在開關輸出過程中使用TDK的VLF3012ST-2R2電感器。
我們可以提高這種電路的效率,但代價是增加電路尺寸。例如,你可以將FSW(開關頻率)控制引腳連接輸出電壓,從而降低工作頻率,并且(或者)選擇一個低DCR(DC電阻)及(或)擁有更佳AC損耗特性的電感器。盡管實現這兩種方法可能需要更多的電路板面積,但卻可以達到90%以上的效率。盡管其效率并非最高,但圖1所示設計卻擁有較小的解決方案尺寸和較好的工作效率。
電路局限性
由于這種電路使用一個非精確模擬輸入(一種手動調節(jié)電位計)來調節(jié)LED電流,因此檢測電阻、電位計電阻和SS/TR引腳電流的容差以及其對LED亮度的影響程度,都不那么重要。如果LED太亮,用戶只需調低電位計電阻便可。如果太暗,只需調高電位計電阻。使用一個多向調節(jié)電位計時,我們可以有效地控制LED亮度,用于許多一般應用,例如:手電筒和背光等。
這種設計存在的一個缺點是SS/TR引腳和FB引腳電壓之間的補償。SS/TR引腳被拉低至0V時,通過減小電位計電阻,仍然可以有50mA的電流流過LED。因此,LED無法完全關閉,除非你增加一個帶有上拉電阻器的接地開關,其連接至EN(激活)引腳。
其他模擬亮度調節(jié)方法
本文所述使用電位計電路的優(yōu)點是其簡易性和高成本效益。模擬亮度調節(jié)要求的模擬電壓由IC的一個精確電流源產生,之后通過一個用戶調節(jié)型電阻器轉換為相應的光輸出。除這種電位計以外,無需再使用任何其他組件。亮度調節(jié)的輸入即電位計,是唯一需要的組件。
圖3:圖1所示電路在亮度調節(jié)范圍的效率。
如果沒有這種精確電流源,我們需要考慮使用其他方法來產生模擬亮度調節(jié)所需的模擬電壓。一些傳統方法包括:使用一個獨立參考電壓IC,產生精確模擬電壓;通過一個RC濾波器改變微控制器PWM輸出的占空因數來產生精確模擬電壓;或者使用一個帶DAC的微控制器來產生精確模擬電壓。
所有這些方法都要求用戶輸入來改變光輸出。使用參考電壓IC時,仍然要求使用一個電位計作為IC的輸入,以調節(jié)電壓和控制光輸出?;鶞蔍C方法的成本比本文重點介紹的簡易方法要高。
最后兩種方法要求使用一個微控制器,同樣也增加了解決方案的成本。盡管智能手機和GPS系統都包含有一顆微控制器,但一般的手電筒卻沒有。具體使用哪種方法,取決于你手邊的應用,因為某些產品需要更友好的用戶界面(可能使用觸摸屏控制)。
第三種方法使用一個更大且更昂貴的DAC來代替電位計。DAC具有更好的輸出模擬電壓間隔尺寸,因此其光輸出控制也比電位計更加精確。具體的應用決定了這種高昂的代價是否值得。
在降壓轉換器的SS/TR引腳上使用電位計是一種簡單、小巧且低成本的方法,可為背光和手電筒照明等應用的高電流LED提供線性的模擬亮度調節(jié)。使用模擬亮度調節(jié)時,使用一個12V輸入電源可在大多數亮度調節(jié)范圍保持85%左右的效率。整套電路僅要求6個組件加上大功率LED
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