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求解PWM输出控制恒流源1W LED电路,有调光和AD闭环控制功能

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

这是作者的原理解释:
工作原理:此单元电路的输入信号有两路,一路是定时时间的输入,另一路是PWM信号的输入,当定时时间未到继电器处于断开,LED处于熄灭状态;当时间灯开时间,Q7输入高电平,继电器线圈得电,开关吸和,此时如果,PWM 为高电平(这应该是低电平吧?),电流经LED灯、R26,R32到地;如果PWM为低电平(高电平?),电流经LED灯、L1、Q9到地,通过采样电路取样、经滤波电容C18滤波后,去出采样信号,并把采样信号送入单片机,起到LED灯的恒流。
我的目的是:让路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小,该功率应能在20%-100%范围内设定并调节,调节误差《2%。
我的疑问是:(1)PWM怎么输出才能控制其输出功率。(2)AD的闭环控制怎么实现恒流的。(3)驱动电路具体是怎么运行的
PS:那个功率管应该是IRF830(Vgs(th)》2v,即根据资料最小的导通压降是2V)。1W LED的参数是额定电压是3.2-3.4v,额定电流是350mA。D7是IN4007起保护作用吧。

恒流源电路


路过学习学习
路过学习学习

Q9是NMOS高电平闭合,低电平打开。
不知道你做了样本电路没有,当NMOS闭合,会有大电流流过LED和线圈还有NMOS,当VCC为5V时,就有可能达到5A。D8 LED基本是废了,其他的还没看。
AD1是什么意思?就一个电容哪里来的电流?还要加负载么?

嗯,那个IRF830的资料我搜过,就是用Vgs的电压控制漏极电流,最小导通压降是2V(用proteus仿真过),我就是在考虑作者这个降压电路怎么实现的,关键还有那个330UH的电感,只是普通的电感是不起任何作用,而且还会出现你说的那种电流过大烧坏D8。根据资料D8的额定电流是350ma,额定功率是1W,即它的R=1/(0.35^2)=8.16欧。IFR830的导通电阻是1.5欧,随着Vgs的电压增大,导通电阻会减小,漏极电流增大,从而使流过D8的电流逐渐增大,进而使D8的亮度增加,当然这其中有一点就是那个电感是有压降的,也就是说当PWM输出5V时,流过D8,L1,Q9的电流达到最大的350ma,D8两端的电压在3.26V左右,Q的压降是0.45V左右,剩下的就全在L1上了。(这是经过仿真得到的数据,只能选取能承受压降的电感,才不至于电路的电流过大)
    关于那个AD1是接在单片机上ADC转换接口上的,用的芯片是STC12C5A60S2,这个芯片自带两路PWM输出,和几个AD转换,所以不用另外搭接你说的采样电路。他是想通过AD实现闭环控制,我本人也不是很清楚,估计就是通过AD转换得到数据判断是否达到恒流状态。
   我再把我自己弄的仿真图献上,希望更多的老师给予指点。

恩,AD1那就明显了,是电压采样,用来反馈控制PWM信号,从而控制LED的电流。
不过我还是觉得这个电路不靠谱。
LED的稳定最大电流,D8下端电压很容易计算,VCC-0.7V, 线圈稳定以后就是导线,电阻在1R以下,假设NMOS的Ron为2R,那么总电阻最大也就是3R。 I_D8 = (VCC-0.7V)/3R = 1.4A, 远远大于350mA,
也就是说用PWM控制的话,占空比必须小于25%。
感觉有点极限,不是很稳定,长期使用的话,元件应该很容易损坏。

学习!

那个,1W的LED(D8),据资料是电流驱动,导通压降不像普通的二极管那样是保持在0.7V,导通压降大概是2V左右,也就是说根据仿真,Q9断开的时候,电流流过D8和两个电阻,D8两端的电压为2V左右此时并未导通,当Q的Vgs给予>2V的电压的时候,电流流过D8,L1,Q9。我还是给你上图吧,不知道rard附件怎么上传不了。

上传的仿真图在主题里面,替换了原来那张原理图

原来是特出LED,即使是压降2V,那剩下还有3V加载在线圈和Vds上。
算一下也还有1A,怕怕~~。
你说的原理我当然明白,不然PWM怎么能控制电流

额,是这样子,我也晓得,所以只有一种情况,那就是那个电感可以负载一些电压,还不是一些是,是比较多的,在仿真中有这效果,但是这跟电感的性质不就背道而驰了嘛,所以我郁闷啦,难道作者这电路图是有问题的?但是他这是参加比赛的设计图还获得了奖,功能都是实现了的。你也可以看看我刚刚上传在0楼的仿真图嘛。

刚才我说的是在静态情况下。
动态时,线圈的作用不是电压,而是阻止电流变化,
如果最大LED电流是1A的话,通过PWM的占空比,可以控制LED的电流,使其保证在350mA之下,也就是说 占空比<=0.35A/1A=35%
我只是担心一旦软件设置错误,超过这个值,LED就报废了。

如果占空比是35%的话那从单片机输出pwm的输出电平就只有1.75V咯?那怎么驱动IRF830呢?它的导通压降最小是2V啊。

哈哈,这是MOSFET不是BJT,PWM实际输出还是高低电平5或0V,占空比就是高电平时间占总周期的百分比。
NMOS开关响应时间很快的,所以他在不停的开关。
电流是通过那个大线圈保持的。
你最好仿真一下,便于理解。

哈哈,MOSFET的开关时间很快的,如果你用示波器看PWM的话,你就明白了,他一直是高低电平输出。Vgs不会是平均值1.75V。
也就是说MOSFET,一直处于频繁的开关状态。
即使MOSFET闭合,电流也不是一下就到1A,有个一变化时间,大线圈就是延长这个变化时间。在电流还没有到350mA之前就打开MOSFET,电流降低。然后如此循环往复,永世不得超生

为啥不能回帖~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

没有啊,一切都正常的吧。

哈哈,MOSFET的开关时间很快的,如果你用示波器看PWM的话,你就明白了,他一直是高低电平输出。
Vgs不会是平均值1.75V。
也就是说MOSFET,一直处于频繁的开关状态。
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哈哈,MOSFET的开关时间很快的,如果你用示波器看PWM的话,你就明白了,他一直是高低电平输出。
Vgs不会是平均值1.75V。
也就是说MOSFET,一直处于频繁的开关状态。
即使MOSFET闭合,电流也不是一下就到1A,有个一变化时间,大线圈就是延长这个变化时间。
在电流还没有到350mA之前就打开MOSFET,电流降低。然后如此循环往复,永世不得超生
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这样子的话,还能实现他说的控制路灯驱动电源输出功率能在20%~100%范围内设定并调节吗?调节误差还要<2%。

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