使用 MLX10803 進行 PWM 調(diào)光
出處：維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于：2023-08-30 15:40:31 | 282 次閱讀
本應(yīng)用筆記介紹了 MLX10803 LED 驅(qū)動器如何控制高亮度 LED 的方法。該文檔還描述了也可以應(yīng)用于其他應(yīng)用的電路，只要它符合 MLX10803 的類似規(guī)格（例如 MLX10801）即可。
本應(yīng)用筆記介紹了 MLX10803 LED 驅(qū)動器如何控制高亮度 LED 的方法。該文檔還描述了也可以應(yīng)用于其他應(yīng)用的電路，只要它符合 MLX10803 的類似規(guī)格（例如 MLX10801）即可。
電磁兼容/電磁兼容
每種有源電流調(diào)節(jié)都會在調(diào)節(jié)輸出上產(chǎn)生紋波，該紋波會對周圍的電子電路產(chǎn)生電磁輻射（EMR）和電磁耦合（EMC）。MLX10803 和本文檔中描述的應(yīng)用旨在最大限度地減少 EMR。設(shè)計電路板和物理應(yīng)用時必須格外小心。Melexis 未聲明任何這些電路是否適合 EMI/EMC 和 EMR 以及是否符合國際法規(guī)。建議進行合規(guī)性測試，并且由用戶在特定國家和市場銷售之前進行此類測試。
電磁干擾
MLX10803 中使用非常低的電流來設(shè)置峰值電流感應(yīng)水平。在某些情況下，建議添加一個與連接到 IREF1 和地以及 IREF2 和地的電阻器并聯(lián)的電容器。另一種方法是僅使用短線連接這些輸入。MLX10803 是一種非常靈活的電路，只需很少的能量即可實現(xiàn)本應(yīng)用筆記中描述的功能。具有正常電氣工程技能的人應(yīng)該能夠決定何時或是否需要去耦電容器，并且這些電容器不會添加到本應(yīng)用筆記中描述的電路示例中。
應(yīng)用領(lǐng)域
IC 電源的 PWM 控制
創(chuàng)建 LED 電流 PWM 調(diào)制的最直接方法是將 PWM 信號直接施加到 MLX10803 的電源。MLX10803 電路具有非?？斓纳想姇r間，如果 PWM 信號具有以下某些給定屬性，則使用以下電路沒有問題。
要使用上面的原理圖，PWM 信號對于低（關(guān)）電平必須 <0.3 V，對于高（開）電平必須 >5 V。
建議使用 12 V（或稍高）的 PWM 信號。這會導(dǎo)致所連接的 FET 被驅(qū)動至大多數(shù)常見 N-FET 的最低漏源電阻 (Rdson)。DRVGATE 信號被鉗位至 12V，因此 PWM 信號上的任何更高電壓只會導(dǎo)致連接的 PWM 發(fā)生器產(chǎn)生更高的能耗。
在 5 V 和 12 V 之間，附加的 PWM 信號高電平電壓將與 DRVGATE 輸出中的柵極電壓相同。請注意，有些 N-FET 在完全打開狀態(tài)下具有較低的柵極電壓，但大多數(shù)也可處理 12 V 柵極。
Vref 引腳上的 PWM 控制
如果 PWM 電壓電平處于合適的電平，則在 Vref 引腳上應(yīng)用 PWM 信號也非常簡單。這種方法還有一些額外的有趣效果。
使用 MLX10803_2.png 進行 PWM 調(diào)光
對于低（關(guān)）電平，電壓 Vref 引腳需要 <0.1 V；對于高（開）電平，電壓 Vref 引腳需要 >（Iref1 或 Iref2 上的電壓），但不應(yīng)高于 4.5 V。請參閱 MLX10803 IC 規(guī)格。
高頻脈寬調(diào)制
理論上，有一種方法可以實現(xiàn)無限的高開關(guān)頻率和無限的分辨率。當(dāng)然，LED 的速度實際上是有限制的。請參閱您選擇的 LED 數(shù)據(jù)表。
基本功能原理圖
從下面的示意圖中可以看出，開關(guān)直接在 LED 的電流路徑中完成。在 LED 關(guān)閉期間，必須采取措施處理線圈存儲的能量。最簡單的方法是添加一個二極管，以便在晶體管 T2 關(guān)閉時為線圈創(chuàng)建電流路徑。請注意，必須使用串聯(lián)電阻來限制電流。否則電流可能會相當(dāng)高。請注意，這是一種非常節(jié)能的關(guān)閉周期方式，在最壞的情況分析中，您只會在 D1、D2 和串聯(lián)電阻上浪費能量。不過，這種節(jié)能有一個缺點，它使您的 PWM 調(diào)節(jié)有點非線性，但您可以使用串聯(lián)電阻或多或少自由地設(shè)置非線性。
MLX10803的高頻PWM曲線形式
下面是示例中使用的 LED 調(diào)節(jié)曲線形式。選擇這個大紋波是為了更好地顯示可能發(fā)生的非線性類型。如果您想最大限度地減少這種影響，請選擇盡可能小的紋波和關(guān)閉（黑暗）時間內(nèi)的功耗，即盡可能接近 LED 的功耗。
還可以在系統(tǒng)的整體調(diào)節(jié)中補償這種類型的非線性。LED 的非線性可能是一個更大的問題。例如，LED 在不同的溫度下會發(fā)出不同的強度。
低于開關(guān)頻率的 PWM 曲線形式
注意，灰色虛線代表放電效果。該灰色虛線與關(guān)閉期間替代電流路徑的功耗直接相關(guān)。損耗越小，放電線下降越慢，充電線上升越快。
本應(yīng)用筆記介紹了 MLX10803 LED 驅(qū)動器如何控制高亮度 LED 的方法。該文檔還描述了也可以應(yīng)用于其他應(yīng)用的電路，只要它符合 MLX10803 的類似規(guī)格（例如 MLX10801）即可。
電磁兼容/電磁兼容
每種有源電流調(diào)節(jié)都會在調(diào)節(jié)輸出上產(chǎn)生紋波，該紋波會對周圍的電子電路產(chǎn)生電磁輻射（EMR）和電磁耦合（EMC）。MLX10803 和本文檔中描述的應(yīng)用旨在最大限度地減少 EMR。設(shè)計電路板和物理應(yīng)用時必須格外小心。Melexis 未聲明任何這些電路是否適合 EMI/EMC 和 EMR 以及是否符合國際法規(guī)。建議進行合規(guī)性測試，并且由用戶在特定國家和市場銷售之前進行此類測試。
電磁干擾
MLX10803 中使用非常低的電流來設(shè)置峰值電流感應(yīng)水平。在某些情況下，建議添加一個與連接到 IREF1 和地以及 IREF2 和地的電阻器并聯(lián)的電容器。另一種方法是僅使用短線連接這些輸入。MLX10803 是一種非常靈活的電路，只需很少的能量即可實現(xiàn)本應(yīng)用筆記中描述的功能。具有正常電氣工程技能的人應(yīng)該能夠決定何時或是否需要去耦電容器，并且這些電容器不會添加到本應(yīng)用筆記中描述的電路示例中。
應(yīng)用領(lǐng)域
IC 電源的 PWM 控制
創(chuàng)建 LED 電流 PWM 調(diào)制的最直接方法是將 PWM 信號直接施加到 MLX10803 的電源。MLX10803 電路具有非?？斓纳想姇r間，如果 PWM 信號具有以下某些給定屬性，則使用以下電路沒有問題。
要使用上面的原理圖，PWM 信號對于低（關(guān)）電平必須 <0.3 V，對于高（開）電平必須 >5 V。建議使用 12 V（或稍高）的 PWM 信號。這會導(dǎo)致所連接的 FET 被驅(qū)動至大多數(shù)常見 N-FET 的最低漏源電阻 (Rdson)。DRVGATE 信號被鉗位至 12V，因此 PWM 信號上的任何更高電壓只會導(dǎo)致連接的 PWM 發(fā)生器產(chǎn)生更高的能耗。
在 5 V 和 12 V 之間，附加的 PWM 信號高電平電壓將與 DRVGATE 輸出中的柵極電壓相同。請注意，有些 N-FET 在完全打開狀態(tài)下具有較低的柵極電壓，但大多數(shù)也可處理 12 V 柵極。
Vref 引腳上的 PWM 控制
如果 PWM 電壓電平處于合適的電平，則在 Vref 引腳上應(yīng)用 PWM 信號也非常簡單。這種方法還有一些額外的有趣效果。
使用 MLX10803_2.png 進行 PWM 調(diào)光
對于低（關(guān)）電平，電壓 Vref 引腳需要 <0.1 V；對于高（開）電平，電壓 Vref 引腳需要 >（Iref1 或 Iref2 上的電壓），但不應(yīng)高于 4.5 V。請參閱 MLX10803 IC 規(guī)格。
高頻脈寬調(diào)制
理論上，有一種方法可以實現(xiàn)無限的高開關(guān)頻率和無限的分辨率。當(dāng)然，LED 的速度實際上是有限制的。請參閱您選擇的 LED 數(shù)據(jù)表。
基本功能原理圖
從下面的示意圖中可以看出，開關(guān)直接在 LED 的電流路徑中完成。在 LED 關(guān)閉期間，必須采取措施處理線圈存儲的能量。最簡單的方法是添加一個二極管，以便在晶體管 T2 關(guān)閉時為線圈創(chuàng)建電流路徑。請注意，必須使用串聯(lián)電阻來限制電流。否則電流可能會相當(dāng)高。請注意，這是一種非常節(jié)能的關(guān)閉周期方式，在最壞的情況分析中，您只會在 D1、D2 和串聯(lián)電阻上浪費能量。不過，這種節(jié)能有一個缺點，它使您的 PWM 調(diào)節(jié)有點非線性，但您可以使用串聯(lián)電阻或多或少自由地設(shè)置非線性。
MLX10803的高頻PWM曲線形式下面是示例中使用的 LED 調(diào)節(jié)曲線形式。選擇這個大紋波是為了更好地顯示可能發(fā)生的非線性類型。如果您想最大限度地減少這種影響，請選擇盡可能小的紋波和關(guān)閉（黑暗）時間內(nèi)的功耗，即盡可能接近 LED 的功耗。
還可以在系統(tǒng)的整體調(diào)節(jié)中補償這種類型的非線性。LED 的非線性可能是一個更大的問題。例如，LED 在不同的溫度下會發(fā)出不同的強度。
低于開關(guān)頻率的 PWM 曲線形式 注意，灰色虛線代表放電效果。該灰色虛線與關(guān)閉期間替代電流路徑的功耗直接相關(guān)。損耗越小，放電線下降越慢，充電線上升越快。
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