使用數字分壓器實(shí)現車(chē)燈調光提高效率

引言

在汽車(chē)以及其他照明應用中，通常需要調節內部燈光。使用機械分壓器實(shí)現這一功能會(huì )浪費電能，效率相對較低，而且還存在耐用問(wèn)題。而本應用筆記中的設計利用用戶(hù)熟悉蜂窩電話(huà)中上/下控制鍵的功能，采用低成本數字電位器(數字分壓器)來(lái)實(shí)現強弱調光控制。使用數字分壓器不但避免了機械分壓器的低效和機械耐用性問(wèn)題，而且大大節省了功耗，提高了效率。

I車(chē)燈調光方案

本設計使用非易失數字分壓器來(lái)建立調光閾值，使用單獨的偽鋸齒波振蕩器來(lái)實(shí)現脈寬調制(PWM)燈光控制。 MAX5475 (U1)是一個(gè)32抽頭非易失數字分壓器，端到端電阻為100k。該設計使用一個(gè)雙刀雙擲(DPDT)開(kāi)關(guān)(SW1)來(lái)控制數字分壓器。一端控制MAX5475的U/D引腳，另一端控制INC引腳。因此，“向上”方向按下開(kāi)關(guān)會(huì )在INC上產(chǎn)生從高到低的轉換，遞增數字分壓器；“向下”方向按下開(kāi)關(guān)會(huì )遞減數字分壓器。MAX5475電刷位置的非易失特性支持在不供電狀態(tài)下也可以保持調光設置。

數字分壓器的電刷(VWIPER)被送入LMX358 (U2)雙路運算放大器(op amp)的反向輸入端。然后和雙路運算放大器另一輸入端產(chǎn)生的偽鋸齒波進(jìn)行比較?；旧?，鋸齒斜坡為FET Q1產(chǎn)生PWM驅動(dòng)。提高VWIPER會(huì )增加占空比、FET接通時(shí)間以及燈的亮度。(實(shí)際中，由于燈包括由R1和C1構成的RC充電網(wǎng)絡(luò )，因而是非線(xiàn)性的。但是，在充電間隔內，波形非常適合進(jìn)行低成本占空比控制)。邏輯電平n溝道增強型FET對燈進(jìn)行驅動(dòng)。應該根據燈的負載需求來(lái)選擇Q1。

要產(chǎn)生鋸齒波振蕩器，應按圖1來(lái)配置LMX358。電阻R2、R3和R4產(chǎn)生振蕩遲滯。利用5V輸入，放大器IN2+輸入在0.41V和4.55V之間觸發(fā)。注意，降低R2的數值，將提高上升范圍；增大R2的數值，會(huì )降低上升范圍。該設計使用10k的R2，在MAX5475數字分壓器精度之內實(shí)現其上升范圍。電容C1通過(guò)電阻R1在0.41和4.55V閾值之間沖放電時(shí)，產(chǎn)生上升斜坡。

總結

本應用筆記介紹了怎樣使用低成本數字分壓器來(lái)實(shí)現PWM調光控制。設計中使用了和蜂窩電話(huà)中類(lèi)似的上/下控制鍵，利用用戶(hù)熟悉的上/下控制功能，不需要微處理器，降低了成本。而使用機械分壓器進(jìn)行車(chē)燈調光不但效率低而且存在耐用性問(wèn)題，本設計利用數字分壓器提高了效率，節省了功耗。