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

介紹

在汽車和其他照明應用中，通常需要調暗內部照明。使用機械電位計來執(zhí)行此功能會浪費功率，效率相對較低，并引起對耐用性的擔憂。相比之下，本應用筆記中的設計利用了用戶對上/下蜂窩電話控制熟悉的特點，實現(xiàn)了使用低成本數(shù)字電位器（digipot）的上/下調光控制。使用數(shù)字電位器不僅可以避免機械電位計的低效率和機械耐久性問題;它實際上節(jié)省了功率并提高了效率。

實現(xiàn)汽車照明調光器

該設計使用非易失性數(shù)字電位器來創(chuàng)建調光閾值，并使用分立式偽鋸齒振蕩器來實現(xiàn)脈寬調制（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。該設計使用雙刀/雙擲 （DPDT） 搖臂開關 （SW1） 來控制數(shù)字電位器。一個極控制MAX5475的U/D引腳，另一個極控制/INC引腳。因此，在“向上”方向上按下開關會導致/INC上的高到低轉換，從而增加數(shù)字電位器;在“向下”方向上按下開關會減少數(shù)字電位器。MAX5475游標位置的非易失性特性允許調光器設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） 雙通道運算放大器（運算放大器）的反相輸入。然后將其與雙通道運算放大器另一半產生的偽鋸齒波進行比較。基本上，鋸齒斜坡的斜率為FET Q1創(chuàng)建一個PWM驅動。增加 V雨刮器增加占空比、FET 的導通時間和燈亮度。（實際上，斜坡是非線性的，因為它由R1和C1的RC充電網(wǎng)絡組成。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FET驅動燈。Q1應根據(jù)燈負載要求選擇。

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

為了生成鋸齒振蕩器，LMX358 的配置如圖 1 所示。電阻R2、R3和R4產生振蕩遲滯。采用 5V 輸入時，放大器 IN2+ 輸入可在 0.41V 和 4.55V 之間切換。請注意，減小 R2 的值會增加斜坡的整體跨度;增加R2的值，減小斜坡的跨度。該設計使用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。當電容C1通過電阻R1在0.41V至4.55V門限之間充電和放電時，產生斜坡。

振蕩周期應相對較慢，以盡量減少FET導通和關斷損耗的影響。計算振蕩周期（T時期），我們必須首先計算 T放電和 T負責，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

本應用筆記說明了如何使用低成本數(shù)字電位器實現(xiàn)PWM調光控制。設計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，并利用了用戶對上/下控制的熟悉程度。雖然使用機械電位計來實現(xiàn)汽車照明調光器會引起效率低下和耐用性問題，但在這種設計中使用數(shù)字電位計可以提高效率并節(jié)省功耗。

審核編輯：郭婷