摘要: PWM调光比调光有几个优点,是LED制造商首选的方法。用PWM调光,led的色度保持不变,更宽的调光范围是可能的。
对于需要宽调光范围的LED应用,有两种相互竞争的方法:调光和PWM调光。最简单的方法是简单地改变直流电流通过LED -调光-但改变LED电流也会改变它的色度(色移),这在许多应用中是不希望的(如LCD背光)。
更好的方法是PWM调光,使用占空比来控制平均电流,从而开关LED的开关。PWM调光比调光有几个优点,是LED制造商首选的方法。通过调制PWM信号的占空比,LED平均电流按比例变化,如图1所示。LED的色度在该方案中保持不变,因为LED电流要么为零,要么为编程电流。与调光相比,PWM调光的另一个优点是可以实现更宽的调光范围。
图1所示 LED平均电流随PWM占空比成比例变化。许多LED制造商指定PWM调光,因为它提供更宽的调光范围和更好的LED性能比调光。
LT3477是一款3A DC/DC转换器,非常适合LED应用。对于LT3477,调光提供的调光比例约为10:1;然而,增加一些外部元件的PWM调光导致500:1的更宽调光范围。该技术需要将PWM逻辑信号应用于两个NMOS晶体管的栅极(参见图2)。当PWM信号被调高时,器件正常工作,100mV/R(SENSE)的I(LED)穿过LED。当PWM输入低时,led断开连接并关闭。这种独特的外部电路产生LED电流的快速上升时间(见图3),在100Hz的PWM频率下产生500:1的宽调光范围。
图2 5V输入驱动四个白色led在boost模式与PWM调光。
图3 图2中电路的上升LED电流稳定在20µs以下,从而允许短脉冲宽度和高调光比。
LED电流可以通过输入宽频率范围的PWM信号来控制。调光低于80Hz是可能的,但由于led在较低频率下可察觉的闪烁而不可取。LED电流可以控制在更高的频率,但调光范围随着PWM频率的增加而减小。
在高温应用中,肖特基二极管D1的泄漏增加,进而在PWM“关断”时间内使输出电容放电。这导致更小的有效LED调光比。因此,调光范围在85°C时减小到约200:1。
PWM调光可用于升压模式(图2)、降压模式(图4)和降压-升压模式(图5)。对于典型的升压拓扑,效率超过80%。降压模式可用于提高高电流LED应用的功率处理能力,降压-升压LED驱动器在输入电压波动高于或低于LED总电压降的应用中效果最佳。
图4 降压模式转换器驱动六个白色led与PWM调光从一个32V输入。
图5 Buck-boost模式转换器从10V输入驱动两个带PWM调光的白光led。
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