白光LED的PWM驅(qū)動原理

作者：時間：2010-11-22 來源：網(wǎng)絡(luò)

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　　脈沖調(diào)寬信號的形成電路有3種：1)可用電壓-脈寬變換器產(chǎn)生，即硬件產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號;2)由軟件定時產(chǎn)生，由定時器定時，定時時間受軟件控制，并從脈寬信號的輸出口P1.0或其他口輸出脈寬可調(diào)信號;3)由單片機控制外接定時/計數(shù)器(如8253)硬件電路產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號，只需用兩個計數(shù)器分別工作于方式l和方式2，通過硬件連接便可以產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號。其中，第1種是硬件電路實現(xiàn)，電路復(fù)雜。第2種使用定時器TO，但由于系統(tǒng)計數(shù)器不足，必須擴展。第3種是利用8253，非常方便，而且占用的軟件時間少。

　　Atmega 16單片機帶有4通道PWM，而且有快速PWM模式、相位修正PWM模式等多種工作模式?？紤]到成本及整個系統(tǒng)的簡化，本設(shè)計直接利用Atmega 16單片機產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號.

2.2 PWM驅(qū)動白光 LED

　　LED的發(fā)光強度基本上正比于通過LED器件的電流，這說明脈沖電流的平均電流與直流電流相同的條件下，LED的發(fā)光亮度一樣。另外，用高幅值的脈沖電流驅(qū)動LED，然后通過調(diào)節(jié)脈沖的占空比獲得較合適的平均電流，這樣可以降低功耗。因為當(dāng)LED工作在脈沖狀態(tài)時，人眼覺察到的LED亮度值是介于峰值亮度與平均亮度值之間的。因此，脈沖電流驅(qū)動LED可比直接恒流驅(qū)動的LED更亮，即獲得同樣的發(fā)光亮度，脈沖電流驅(qū)動方式比直流電流驅(qū)動方式所需要的平均電流值更小。

　　其次，對于LED，如果采用脈沖電路驅(qū)動，其控制部分采用脈寬調(diào)制方式，與恒流控制方式相比，控制部分的控制效率會有比較大的提升，另外還可去掉限流電阻或減小其值。因此，從節(jié)能的角度出發(fā)，采用脈沖電源驅(qū)動方式更好。

　　脈沖驅(qū)動方式是利用人眼的視覺惰性，采用重復(fù)向LED器件通斷供電的方式使之點亮的。但采用這種驅(qū)動方式通常需考慮脈沖電流幅值的確定和重復(fù)頻率的選擇。要獲得與直流驅(qū)動方式相當(dāng)?shù)陌l(fā)光強度，脈沖驅(qū)動電流的平均值Ia應(yīng)與直流驅(qū)動的電流值相同。如圖3所示，平均電流是瞬間電流i的時間積分。