直流电压到PWM调光：实现高亮LED的智能控制

本文档详细介绍了如何利用直流电压来实现高亮度LED（HBLED）的PWM调光技术，特别关注了在处理1-10V直流电信号与PWM信号转换时的问题，以及如何构建一个基于温度反馈的控制系统以延长HBLED的使用寿命。 PWM调光是一种常见的LED亮度控制方法，它通过改变脉冲宽度来调整LED的平均亮度。在本文档中，设计了一个利用滞后控制器（如MAX16820）驱动HBLED的系统。滞后控制器因其价格低廉、设计简单且无需额外补偿网络而成为理想的选择。该控制器可以接受不同占空比的PWM输入来实现调光功能，但传统调光器通常提供的是1-10V直流电压而非PWM信号。 为了解决这个问题，文档提出了将直流电压转化为PWM信号的方法。这涉及到使用比较器，一端连接直流电压，另一端连接三角波信号。当比较器的两个输入端口达到平衡时，输出端会产生PWM信号。理想情况下，希望控制电压与占空比之间保持线性关系，即控制电压最小时占空比为0%，最大时为100%。 电路设计中，滞后控制器U1搭配功率元件（如电感L1、晶体管Q1和二极管D1）驱动5个HBLED，并通过感测电阻R1来维持0.5A的恒定电流。当电流检测电压超过设定阈值时，控制器会打开或关闭晶体管Q1以调节亮度。 为产生与控制电压相对应的PWM信号，文档中提到了一个四运放电路U2。运放生成的三角波在其高低电平之间振荡，这些电平由分压电阻R7、R8以及并联的R9控制。U2b的输出被积分以产生对称、线性的三角波，R10和C4则决定了输入频率。三角波的峰峰值被设定为2V，最低点设为250mV，以适应控制器U2b的输出电压变化。控制电压VCNTL的范围是0到10V，通过R12和R13分压，可以限制降低的控制电压值，使其与三角波的峰值电压匹配。 最后，通过比较三角波信号和减小的控制电压VRED，U2d生成所需的PWM脉冲序列，实现调光功能。这样的设计考虑了温度反馈，以确保在不同温度下LED的电流控制，从而延长其使用寿命。 这份文档深入探讨了如何在直流电压环境中实现高亮度LED的PWM调光，提供了具体的电路设计方案，并解决了直流电压与PWM信号转换的关键问题。