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使用数字分压器实现车灯调光提高效率

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:399

引言

在汽车以及其他照明应用中,通常需要调节内部灯光。使用机械分压器实现这一功能会浪费电能,效率相对较低,而且还存在耐用问题。而本应用笔记中的设计利用用户熟悉蜂窝电话中上/下控制键的功能,采用低成本数字电位器(数字分压器)来实现强弱调光控制。使用数字分压器不但避免了机械分压器的低效和机械耐用性问题,而且大大节省了功耗,提高了效率。

i车灯调光方案

本设计使用非易失数字分压器来建立调光阈值,使用单独的伪锯齿波振荡器来实现脉宽调制(pwm)灯光控制。 max5475 (u1)是一个32抽头非易失数字分压器,端到端电阻为100k。该设计使用一个双刀双掷(dpdt)开关(sw1)来控制数字分压器。一端控制max5475的u/d引脚,另一端控制inc引脚。因此,“向上”方向按下开关会在inc上产生从高到低的转换,递增数字分压器;“向下”方向按下开关会递减数字分压器。max5475电刷位置的非易失特性支持在不供电状态下也可以保持调光设置。

数字分压器的电刷(vwiper)被送入lmx358 (u2)双路运算放大器(op amp)的反向输入端。然后和双路运算放大器另一输入端产生的伪锯齿波进行比较。基本上,锯齿斜坡为fet q1产生pwm驱动。提高vwiper会增加占空比、fet接通时间以及灯的亮度。(实际中,由于灯包括由r1和c1构成的rc充电网络,因而是非线性的。但是,在充电间隔内,波形非常适合进行低成本占空比控制)。逻辑电平n沟道增强型fet对灯进行驱动。应该根据灯的负载需求来选择q1。

要产生锯齿波振荡器,应按图1来配置lmx358。电阻r2、r3和r4产生振荡迟滞。利用5v输入,放大器in2+输入在0.41v和4.55v之间触发。注意,降低r2的数值,将提高上升范围;增大r2的数值,会降低上升范围。该设计使用10k的r2,在max5475数字分压器精度之内实现其上升范围。电容c1通过电阻r1在0.41和4.55v阈值之间冲放电时,产生上升斜坡。

总结

本应用笔记介绍了怎样使用低成本数字分压器来实现pwm调光控制。设计中使用了和蜂窝电话中类似的上/下控制键,利用用户熟悉的上/下控制功能,不需要微处理器,降低了成本。而使用机械分压器进行车灯调光不但效率低而且存在耐用性问题,本设计利用数字分压器提高了效率,节省了功耗。



引言

在汽车以及其他照明应用中,通常需要调节内部灯光。使用机械分压器实现这一功能会浪费电能,效率相对较低,而且还存在耐用问题。而本应用笔记中的设计利用用户熟悉蜂窝电话中上/下控制键的功能,采用低成本数字电位器(数字分压器)来实现强弱调光控制。使用数字分压器不但避免了机械分压器的低效和机械耐用性问题,而且大大节省了功耗,提高了效率。

i车灯调光方案

本设计使用非易失数字分压器来建立调光阈值,使用单独的伪锯齿波振荡器来实现脉宽调制(pwm)灯光控制。 max5475 (u1)是一个32抽头非易失数字分压器,端到端电阻为100k。该设计使用一个双刀双掷(dpdt)开关(sw1)来控制数字分压器。一端控制max5475的u/d引脚,另一端控制inc引脚。因此,“向上”方向按下开关会在inc上产生从高到低的转换,递增数字分压器;“向下”方向按下开关会递减数字分压器。max5475电刷位置的非易失特性支持在不供电状态下也可以保持调光设置。

数字分压器的电刷(vwiper)被送入lmx358 (u2)双路运算放大器(op amp)的反向输入端。然后和双路运算放大器另一输入端产生的伪锯齿波进行比较。基本上,锯齿斜坡为fet q1产生pwm驱动。提高vwiper会增加占空比、fet接通时间以及灯的亮度。(实际中,由于灯包括由r1和c1构成的rc充电网络,因而是非线性的。但是,在充电间隔内,波形非常适合进行低成本占空比控制)。逻辑电平n沟道增强型fet对灯进行驱动。应该根据灯的负载需求来选择q1。

要产生锯齿波振荡器,应按图1来配置lmx358。电阻r2、r3和r4产生振荡迟滞。利用5v输入,放大器in2+输入在0.41v和4.55v之间触发。注意,降低r2的数值,将提高上升范围;增大r2的数值,会降低上升范围。该设计使用10k的r2,在max5475数字分压器精度之内实现其上升范围。电容c1通过电阻r1在0.41和4.55v阈值之间冲放电时,产生上升斜坡。

总结

本应用笔记介绍了怎样使用低成本数字分压器来实现pwm调光控制。设计中使用了和蜂窝电话中类似的上/下控制键,利用用户熟悉的上/下控制功能,不需要微处理器,降低了成本。而使用机械分压器进行车灯调光不但效率低而且存在耐用性问题,本设计利用数字分压器提高了效率,节省了功耗。



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