基于数字分压器的车灯调光节能设计方案.doc
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1、基于数字分压器的车灯调光节能设计方案引言在汽车以及其他照明应用中,通常需要调节内部灯光。使用机械分压器实现这一功能会浪费电能,使用机械分压器实现这一功能会浪费电能,效率相对较低,而且还存在耐用问题。而本应用笔记中的设计利用用户熟悉蜂窝电话中上/下控制键的功能,采用低成本数字电位器(数字分压器)来实现强弱调光控制。使用数字分压器不但避免了机械分压器的低效和机械耐用性问题,而且大大节省了功耗,提高了效率。I车灯调光方案本设计使用非易失数字分压器来建立调光阈值,使用单独的伪锯齿波振荡器来实现脉宽调制(PWM)灯光控制。 MAX5475 (U1)是一个32抽头非易失数字分压器,端到端电阻为100k。该
2、设计使用一个双刀双掷(DPDT)开关(SW1)来控制数字分压器。一端控制 MAX5475的U/D引脚,另一端控制INC引脚。因此,向上方向按下开关会在INC上产生从高到低的转换,递增数字分压器;向下方向按下开关会递减数字分压器。MAX5475电刷位置的非易失特性支持在不供电状态下也可以保持调光设置。数字分压器的电刷(VWIPER)被送入LMX358 (U2)双路运算放大器(op amp)的反向输入端。然后和双路运算放大器另一输入端产生的伪锯齿波进行比较。基本上,锯齿斜坡为FET Q1产生PWM驱动。提高VWIPER会增加占空比、FET接通时间以及灯的亮度。(实际中,由于灯包括由R1和C1构成的
3、RC充电网络,因而是非线性的。但是,在充电间隔内,波形非常适合进行低成本占空比控制)。逻辑电平n沟道增强型FET对灯进行驱动。应该根据灯的负载需求来选择Q1。要产生锯齿波振荡器,应按图1来配置LMX358。电阻R2、R3和R4产生振荡迟滞。利用5V输入,放大器IN2+输入在0.41V和4.55V 之间触发。注意,降低R2的数值,将提高上升范围;增大R2的数值,会降低上升范围。该设计使用10k的R2,在MAX5475数字分压器精度之内实现其上升范围。电容C1通过电阻R1在0.41和4.55V阈值之间冲放电时,产生上升斜坡。总结本应用笔记介绍了怎样使用低成本数字分压器来实现PWM调光控制。设计中使用了和蜂窝电话中类似的上/下控制键,利用用户熟悉的上/下控制功能,不需要微处理器,降低了成本。而使用机械分压器进行车灯调光不但效率低而且存在耐用性问题,本设计利用数字分压器提高了效率,节省了功耗。
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