本應(yīng)用筆記介紹如何使用低成本數(shù)字電位器實(shí)現(xiàn)上/下光調(diào)光控制，既能節(jié)省功耗，又能提高效率。

介紹

在汽車和其他照明應(yīng)用中，通常需要調(diào)暗內(nèi)部照明。使用機(jī)械電位計(jì)來執(zhí)行此功能會(huì)浪費(fèi)功率，效率相對(duì)較低，并引起對(duì)耐用性的擔(dān)憂。相比之下，本應(yīng)用筆記中的設(shè)計(jì)利用了用戶對(duì)上/下蜂窩電話控制熟悉的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了使用低成本數(shù)字電位器（digipot）的上/下調(diào)光控制。使用數(shù)字電位器不僅可以避免機(jī)械電位計(jì)的低效率和機(jī)械耐久性問題;它實(shí)際上節(jié)省了功率并提高了效率。

實(shí)現(xiàn)汽車照明調(diào)光器

該設(shè)計(jì)使用非易失性數(shù)字電位器來創(chuàng)建調(diào)光閾值，并使用分立式偽鋸齒振蕩器來實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制（PWM）燈控制。MAX5475 （U1）為32抽頭非易失數(shù)字電位器，端到端電阻為100kΩ。該設(shè)計(jì)使用雙刀/雙擲 （DPDT） 搖臂開關(guān) （SW1） 來控制數(shù)字電位器。一個(gè)極控制MAX5475的U/D引腳，另一個(gè)極控制/INC引腳。因此，在“向上”方向上按下開關(guān)會(huì)導(dǎo)致/INC上的高到低轉(zhuǎn)換，從而增加數(shù)字電位器;在“向下”方向上按下開關(guān)會(huì)減少數(shù)字電位器。MAX5475游標(biāo)位置的非易失性特性允許調(diào)光器設(shè)置保持在未上電狀態(tài)。

數(shù)碼寶貝的刮水器（V雨刮器） 是輸入到 LMX358 （U2） 雙通道運(yùn)算放大器（運(yùn)算放大器）的反相輸入。然后將其與雙通道運(yùn)算放大器另一半產(chǎn)生的偽鋸齒波進(jìn)行比較?；旧希忼X斜坡的斜率為FET Q1創(chuàng)建一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)。增加 V雨刮器增加占空比、FET 的導(dǎo)通時(shí)間和燈亮度。（實(shí)際上，斜坡是非線性的，因?yàn)樗蒖1和C1的RC充電網(wǎng)絡(luò)組成。但是，在充電間隔的部分，波形非常適合低成本占空比控制。邏輯電平n溝道增強(qiáng)FET驅(qū)動(dòng)燈。Q1應(yīng)根據(jù)燈負(fù)載要求選擇。

圖1.下圖說明了如何使用MAX5475數(shù)字電位器實(shí)現(xiàn)汽車照明調(diào)光器。

為了生成鋸齒振蕩器，LMX358 的配置如圖 1 所示。電阻R2、R3和R4產(chǎn)生振蕩遲滯。采用 5V 輸入時(shí)，放大器 IN2+ 輸入可在 0.41V 和 4.55V 之間切換。請(qǐng)注意，減小 R2 的值會(huì)增加斜坡的整體跨度;增加R2的值，減小斜坡的跨度。該設(shè)計(jì)使用10kΩ的R2值來提供斜坡跨度，利用MAX5475數(shù)字電位器的大部分分辨率。當(dāng)電容C1通過電阻R1在0.41V至4.55V門限之間充電和放電時(shí)，產(chǎn)生斜坡。

振蕩周期應(yīng)相對(duì)較慢，以盡量減少FET導(dǎo)通和關(guān)斷損耗的影響。計(jì)算振蕩周期（T時(shí)期），我們必須首先計(jì)算 T放電和 T負(fù)責(zé)，其中 VIN2+(high)= 4.55V 和 VIN2+（low)）= 0.41V。

TDISCHARGE = -R1 × C1 × ln(VIN2+(low)/VIN2+(high)) = 24.1μs ?(公式. 1)

TCHARGE = -R1 × C1 × ln{1 - [(VIN2+(high) - VIN2+(low))/(5V - VIN+(low))]} = 32.4μs ?(公式. 2)

TPERIOD = TDISCHARGE + TCHARGE = 83.4μs ?(公式. 3)

FOSC = 1/TPERIOD = 12kHz

In this case, TPERIOD = 12kHz.

總結(jié)

本應(yīng)用筆記說明了如何使用低成本數(shù)字電位器實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)光控制。設(shè)計(jì)中使用了類似于蜂窩電話中的上/下控制，無需微處理器，最大限度地降低了成本，并利用了用戶對(duì)上/下控制的熟悉程度。雖然使用機(jī)械電位計(jì)來實(shí)現(xiàn)汽車照明調(diào)光器會(huì)引起效率低下和耐用性問題，但在這種設(shè)計(jì)中使用數(shù)字電位計(jì)可以提高效率并節(jié)省功耗。

審核編輯：郭婷