LED PWM aptumšošana
PWM aptumšošana ir plaši izplatīta aptumšošanas tehnoloģija, ko izmanto LED aptumšošanas jaudas produktos. Analogā signāla ķēdē vadības gaismekļa spilgtums tiek digitāli izvadīts. Šai aptumšošanas metodei ir daudz priekšrocību salīdzinājumā ar tradicionālo analogā signāla aptumšošanu. Protams, dažos aspektos ir daži trūkumi. Kādas ir priekšrocības un trūkumi?
Vispirms apskatīsim pwm aptumšošanas pamatprincipu. Faktiski produkta praktiskajā pielietojumā var saprast, ka LED slodzē ir pievienota MOS slēdža caurule. Virknes anodu darbina pastāvīgs strāvas avots. Pēc tam uz MOS tranzistora vārtiem tiek pielietots PWM signāls, lai ātri pārslēgtu gaismas diožu virkni aptumšošanai.
Pwm aptumšošanas priekšrocības:
Pirmkārt, pwm aptumšošana ir precīza aptumšošana.
Aptumšošanas precizitāte ir ievērojama digitālā signāla aptumšošanas iezīme, jo pwm aptumšošanā tiek izmantoti impulsa viļņu formas signāli ar augstu precizitāti.
Otrkārt, pwm aptumšošana, bez krāsu atšķirības.
Visā aptumšošanas diapazonā, tā kā LED strāva ir vai nu maksimālā vērtībā, vai ir izslēgta, gaismas diodes vidējā strāva tiek mainīta, pielāgojot impulsa jaudas attiecību, lai shēma varētu izvairīties no krāsu atšķirības strāvas maiņas laikā.
Treškārt, pwm aptumšošana, regulējams diapazons.
PWM aptumšošanas frekvence parasti ir no 200 Hz (zemas frekvences aptumšošana) līdz 20 kHz vai vairāk (augstas frekvences aptumšošana).
Ceturtkārt, pwm aptumšošana, bez stroboskopiem.
Kamēr PWM aptumšošanas frekvence ir augstāka par 100 Hz, gaismas diodes mirgošana netiek novērota. Tas nemaina pastāvīgās strāvas avota darbības apstākļus (pastiprināšanas koeficients vai pazemināšanas koeficients), un nav iespējams pārkarst. Tomēr PWM impulsa platuma aptumšošanai ir arī problēmas, kas jāapzinās. Pirmais ir impulsa frekvences izvēle: tā kā gaismas diode ir ātras pārslēgšanas stāvoklī, ja darbības frekvence ir ļoti zema, cilvēka acs jutīs mirgošanu. Lai pilnībā izmantotu cilvēka acs vizuālo atlikušo parādību, tās darbības frekvencei jābūt lielākai par 100 Hz, vēlams 200 Hz.
Kādi ir pwm aptumšošanas trūkumi?
Aptumšošanas radītais troksnis ir viens. Lai gan cilvēka acs to nevar noteikt virs 200 Hz, tas ir cilvēka dzirdes diapazons līdz 20 kHz. Šajā laikā ir iespējams dzirdēt zīda skaņu. Ir divi veidi, kā atrisināt šo problēmu. Viens no tiem ir palielināt pārslēgšanas frekvenci virs 20 kHz un izlēkt no cilvēka auss. Tomēr pārāk augsta frekvence var radīt zināmas problēmas, jo dažādu parazītu parametru ietekme izraisīs impulsa viļņu formas (priekšējās un aizmugurējās malas) deformāciju. Tas samazina aptumšošanas precizitāti. Vēl viena metode ir noskaidrot skaņas ierīci un rīkoties ar to. Faktiski galvenā zondēšanas ierīce ir keramikas kondensators pie izejas, jo keramiskie kondensatori parasti ir izgatavoti no keramikas ar augstu dielektrisko konstanti, kam ir pjezoelektriskās īpašības. Mehāniskā vibrācija rodas 200 Hz impulsa ietekmē. Risinājums ir tā vietā izmantot tantala kondensatoru. Tomēr augstsprieguma tantala kondensatorus ir grūti iegūt, un cena ir ļoti dārga, kas palielinās dažas izmaksas.
Rezumējot, pwm aptumšošanas priekšrocības ir: vienkārša pielietošana, augsta efektivitāte, augsta precizitāte un labs aptumšošanas efekts. Trūkums ir tāds, ka, tā kā vispārīgais LED draiveris ir balstīts uz pārslēgšanas barošanas avota principu, ja PWM aptumšošanas frekvence ir no 200 līdz 20 kHz, induktivitāte un izejas kapacitāte ap LED aptumšošanas barošanas avotu ir pakļauta trokšņiem, kas ir dzirdami cilvēka auss. Turklāt, veicot PWM aptumšošanu, jo tuvāk regulēšanas signāla frekvence ir LED draivera mikroshēmas frekvencei vārtu vadības signālam, jo sliktāks ir lineārais efekts.