第1个回答 2019-03-06
数字调光又称PWM调光,通过PWM波开启和关闭LED来改变正向电流的导通时间,以达到亮度调节的效果。该方法基于人眼对亮度闪烁不够敏感的特性,使负载LED时亮时暗。如果亮暗的频率超过100 Hz,人眼看到的就是平均亮度,而不是LED在闪烁。PWM通过调节亮和暗的时间比例实现调节亮度,在一个PWM周期内,因为人眼对大于100 Hz内的光闪烁,感知的亮度是一个累积过程,即亮的时间在整个周期中所占得比例越大,人眼感觉越亮。但是对于一些高频采样的设备,如高频采样摄像头,采样时有可能恰好采到LED暗时的图像。因此本文将模拟和数字相结合,设计了LED的驱动电路。2 采用电感的PWM调节方法2.1 驱动电路 电路中,当电感上通有电流时,电感会产生磁场,即部分电流转换成磁能的方式“存储”在电感中;当不再向电感上通电流时,电感会将磁能通过电流的方式在回路中释放出来。这也是电感上电流不能突变的原因,基于电感的这种“充放电”原理,可以将它用来平均PWM波调光中产生的不连续电流。LR电路的充电和放电过程及电流与时间的关系。通过模拟可初步选择40 mH的电感作为驱动电路所用,图3是用示波器采到的电压波形图,此电压是电路中串联了一个20 Ω的电阻上的电压,稳定后电压为340 mV,即电路中电流为17 mA。因为实际电路中电流有损耗,所以实际电流值比模拟电流值偏小,但整个电流的变化趋势与模拟基本一致。电感电流随PWM占空比变化的实验结果曲线,该曲线是在电感值为40 mH时,电路中串联了一个22 Ω电阻的情况下测得的。分析理论公式和实验结果,可发现在PWM占空比为36%~86%区间,电感上电流值随PWM波占空比线性变化,变化趋势与理论推导一致。对于高占空比的区间段,由于充电曲线斜率已经趋近不变,此时电流值也趋于最大值,而在低区间段,由于充电时间较短,电路中损耗较大,电感上电流值也趋近于零。2.3 PWM占空比调节方式 采用电脑通过RS-485在线控制PWM占空比的变化,根据需要在256个档位中进行选择,每次用电脑向RS-485发送两个字节的十六进制命令,从而改变C8051产生的占空比,达到改变LED亮度的目的。RS-485接口电路的主要功能是:将来自微处理器的发送信号TX通过“发送器”转换成通信网络中的差分信号,也可以将通信网络中的差分