工程師：利用可變占空比實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動電路的調(diào)光

脈沖寬度調(diào)制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。

PWM整流器是應(yīng)用脈寬調(diào)制技術(shù)發(fā)展起來的一種新型電源變流器。其基本原理是通過控制功率開關(guān)管的通斷狀態(tài)，使整流器輸入電流接近正弦波，并且電流和電壓同相位，從而消除大部分電流諧波并使功率因數(shù)接近于1。

利用可變占空比(脈寬調(diào)制或PWM)的方法，可實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動電路的調(diào)光。PWM方法可充分利用LED的功能，因?yàn)殡娏髟酱?，特定功?溫度)水平下的LED光輸出就越大。

即使可用的控制信號是直流信號，也可以用性能可預(yù)測且具良好線性的簡單電路實(shí)施PWM控制。這個電路由一個雙路比較器和一些外部元件組成，采用0~5V控制信號產(chǎn)生500Hz PWM信號，非線性度為2%，占空比可調(diào)范圍為0~100%(圖1)。

圖1：這個電路將0~5V直流控制信號轉(zhuǎn)換成PWM信號以驅(qū)動LED。

比較器的“B”端被配置為工作在500Hz左右的振蕩器。正輸入端產(chǎn)生三角波，振幅約為電源電壓的1/10。比較器的“A”端對三角波與直流控制信號進(jìn)行比較，在OUTA端產(chǎn)生PWM信號。可以通過改變電容C的容值來調(diào)節(jié)振蕩器頻率(f)。f=6345/RC，其中R的單位為kΩ，C的單位為μF，f的單位為kHz。為使本例電路的頻率為500Hz，取C=0.47μF，R=27kΩ。

圖2：PWM占空比與控制電壓的關(guān)系曲線顯示該電路的線性度大約為20%。

圖2給出了PWM占空比隨直流控制信號電平變化的電路響應(yīng)。