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开关模式LED驱动器的调光技术
b.双线PWM调光
双线PWM调光是用于汽车内部照明的常见方法。当VIN被调制为低于 VIN-NOMINAL的 70% 时,VINS引脚(图2)检测电压的变化,并将PWM波形转换为和输出驱动电路相应的PWM。这种方法的缺点是转换器的电源必须包含一个电路,以便为其直流输出提供 PWM 波形。
c.使用分流器的快速 PWM 调光
因为转换器输出的关闭和启动的延迟,对PWM 调光频率和占空比的范围就具有了限制。为了帮助克服这种延迟,可以给LED或LED串并联一个外部分流器(如图3中所示的 FET),以便使转换器的输出电流快速绕过LED。电感中的电流在"LED关闭期间"保持连续状态,避免了电感基础电流上升和下降时的较长延迟。延迟时间现在变为对分流器上升和下降时间的限制。图3显示装有分流器FET的LM3406,以及使用DIM功能引脚与使用分流器FET时LED开/关延迟的比较图形。在这两种测量方法中,使用的输出电容均为10nf,分流器FET为Si3458。
对电流模式转换器的LED电流进行分流时应小心谨慎,因为当FET打开时,输出电流会出现过冲。LM340x系列LED驱动器属于接通时间受控转换器,不会出现这种过冲。LED 的输出电容应保持较低状态,从而尽可能提高开/关/开过渡速度。
快速调光与关闭输出的缺点在于效率的损失。当分流器打开时,VShunt device×ILED的功耗转化为热量。使用低 RDS-ON FET将最大限度地减少这种效率损失。
LM3409多种调光功能
美国国家半导体的LM3409是一种独一无二的LED驱动器,可以轻松实现模拟和 PWM调光功能。在此部件上可以有四种方法实现LED调光:
1. 直接使用0V至1.24V的电压源驱动IADJ引脚实现模拟调光;
2. 通过在IADJ引脚与Gnd之间放置电位器实现模拟调光;
3. 使用Enable引脚实现PWM调光;
4. 通过外部分流器FET实现PWM调光。
LM3409通过连接电位器实现模拟调光。内部5mA电流源在RADJ上产生电压,该电压反之改变内部电流检测阈值。使用直流电压直接驱动IADJ 引脚可以获得同样效果。
图4显示了测得的LED电流与IADJ引脚和Gnd之间的电位器电阻的关系图。1Amp处的平顶表示最大额定LED电流,该值由图4中所示的电流检测电阻 RSNS设置。
图 5将测得的LED电流显示为IADJ引脚上的驱动直流电压的函数。请注意RSNS设置了相同的最大LED电流。
两种模拟调光选项均可轻松实现并提供线性极强的调光性能,直到低至最大值10%左右的水平。
结语
有许多方法可以针对开关模式稳压器供电的LED进行调光。两类主要的方法:PWM和模拟法均各有利弊。PWM调光可以显著减少LED的颜色变化,与此同时,让亮度水平发生变化,但前提是需要添加逻辑电路来产生PWM波形。模拟调光的电路更加简单,但可能不适合那些要求恒定色温的应用。