利用可變占空比實(shí)現LED驅動(dòng)電路的調光

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

PWM整流器是應用脈寬調制技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新型電源變流器。其基本原理是通過(guò)控制功率開(kāi)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接近于1。

利用可變占空比(脈寬調制或PWM)的方法，可實(shí)現LED驅動(dòng)電路的調光。PWM方法可充分利用LED的功能，因為電流越大，特定功耗(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，也可以用性能可預測且具良好線(xiàn)性的簡(jiǎn)單電路實(shí)施PWM控制。這個(gè)電路由一個(gè)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(xiàn)性度為2%，占空比可調范圍為0~100%(圖1)。

圖1：這個(gè)電路將0~5V直流控制信號轉換成PWM信號以驅動(dòng)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(guò)改變電容C的容值來(lái)調節振蕩器頻率(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(xiàn)顯示該電路的線(xiàn)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。