Lampy żarówkowe i inne starożytne żarówki wykorzystują energię elektryczną do ogrzewania żarówki lub gazu, co powoduje, że staje się ona gorąca i emituje światło.Diody emitujące światło (LED) są wykonane ze specjalnych materiałów półprzewodnikowych, które bezpośrednio przekształcają energię elektryczną przechodzącą przez ich wnętrze w światło poprzez elektrołuminescencję.
Każdy materiał LED emituje światło w wąskim zakresie długości fali pod wpływem określonych napięć i prądów.
Projektanci zazwyczaj korzystają z redukcji stałego prądu (CCR) lub modulacji szerokości impulsu (PWM) w celu kontrolowania jasności diod LED.Ale ich zasady pracy są zupełnie inne.Następujące są kompromisy w projektowaniu każdej metody:
CCR, często określany jako analogowe przyciemnianie, jego zasadą działania jest osiągnięcie przyciemnienia poprzez zmniejszenie prądu płynącego do diody LED.i metodą niskiego hałasu, która nie powoduje migotaniaJednak zmniejszenie prądu może nieznacznie zmienić kolor diody LED i ograniczyć zakres przyciemniania, zwłaszcza w warunkach bardzo słabego oświetlenia.
PWM umożliwia przyciemnianie poprzez szybkie przełączanie diody LED przy utrzymaniu stałego prądu podczas każdego okresu impulsu.zazwyczaj regulowany do mniejszej niż 1%W związku z tym jest bardzo odpowiedni do wyświetlenia lub ekranu wyświetlającego.PWM może powodować zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) i widoczne migotanieProjektanci muszą dokładnie rozważyć te czynniki.
PWM może wymagać bardziej złożonych sterowników i szczególnej uwagi na filtrowanie EMI, podczas gdy CCR może nie działać dobrze w zastosowaniach wymagających dokładności kolorów lub ultra-niskiego zaciemnienia.podejście hybrydowe łączące CCR i PWM może zrównoważyć korzyści obu.
Względy projektowe
Projektanci mogą przezwyciężyć ograniczenia CCR lub PWM, wybierając inteligentny projekt. designers can choose LEDs with stable color performance over a wide current range and apply gamma correction or logarithmic dimming curves to adjust the dimming response to match human perception of brightness changesDzięki temu przejście będzie gładsze i bardziej naturalne.Ostrożny wybór sterowników i optymalizacja zarządzania cieplnym może również pomóc w utrzymaniu stabilności koloru i zwiększeniu wydajności przyciemniania bez potrzeby dodatkowych obwodów.
W przypadku tłumienia PWM kluczowe wyzwania obejmują migotanie, EMI i złożoność projektu.w celu uniknięcia widocznego migotania i zminimalizowania zakłóceń z systemami audio lub kameramiEMI można skutecznie kontrolować poprzez starannie zaprojektowanie płyt obwodowych, użycie filtrów i wybór sterowników LED z regulowanymi częstotliwościami sygnału i innymi funkcjami.Kierowca z wbudowaną funkcją PWM upraszcza proces poprzez generowanie sygnałów wewnętrznie, co eliminuje konieczność precyzyjnego zarządzania czasem kierowcy zewnętrznie.
CCR może być bardziej odpowiedni dla scenariuszy zastosowań, w których wymagane jest najniższe EMI, takich jak środowiska medyczne, laboratoria lub miejsca zawierające wrażliwe urządzenia elektroniczne.Ta opcja może zapewnić niezawodne gładkie i migotliwe efekty przyciemniania w ograniczonym zakresie, a jego stosunkowo prosta struktura sprawia, że nadaje się do ogólnego oświetlenia w takich scenariuszach, jak domy, restauracje i duże miejsca,zwłaszcza w sytuacjach, w których podkreśla się prostotę i opłacalność.
Technologia tłumienia PWM jest często stosowana w oświetleniu scenicznym lub w sytuacjach, które wymagają wyjątkowo precyzyjnej kontroli światła ze względu na doskonałą spójność kolorów i szeroki zakres tłumienia.Sterownik PWM z zintegrowanym źródłem sygnału dodatkowo upraszcza proces projektowania i zmniejsza złożoność projektowania dzięki wewnętrznej funkcji czasowania przetwarzania.
Przy wyborze systemu PWM
Metoda tłumienia PWM jest odpowiednia do zastosowań wymagających wielokanalizowanej kontroli, spójności kolorów i niezawodności klasy samochodowej.
Na przykład zaawansowany 36-kanałowy sterownik LED klasy motoryzacyjnej AL5887Q firmy Dior Inc. ma funkcję dwustronnego trybu.można osiągnąć głębokie przyciemnienie PWMJednakże, gdy osiągnie poziom poniżej 3%, przełączy się on na analogiczny tryb przyciemniania i osiągnie taką samą funkcję przyciemniania jak CCR poprzez programowalne sterowanie cyfrowe,zamiast wykorzystywać tradycyjne analogowe obwody specjalne CCR.
AL5887Q posiada wbudowany oscylator 16 MHz, eliminujący potrzebę zewnętrznego zegara, uproszczający konstrukcję i układ płyt obwodowych, zmniejszający odległość płyt obwodowych drukowanych,i obniżenie kosztów faktury materiałów (BOM)Wykorzystuje 12-bitowy rejestr adresowalny PWM i wewnętrzny generator PWM o częstotliwości 30 kHz, aby uzyskać lepsze mieszanie kolorów i zmniejszyć hałas.
Projektanci mogą wykorzystać tę funkcję do następujących zastosowań:
Oświetlenie wewnętrzne i zewnętrzne pojazdów
Ekran wyświetlania informacji i rozrywki
światło wskazujące stan
Podświetlenie ekranu dotykowego i wyświetlacza LCD
Te zastosowania wymagają sterowania kolorem i intensywnością diody LED, co jest kluczową funkcją, jaką może osiągnąć sterownik AL5887Q (rysunek 1).