步進(jìn)式數(shù)控LED亮度控制電路設(shè)計(jì)

李金生，程立松

（上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 上饒 334109）

步進(jìn)式數(shù)控LED亮度控制電路設(shè)計(jì)

李金生，程立松

（上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 上饒 334109）

文章介紹了一種通過(guò)PWM信號(hào)控制LED亮度的電路，其能實(shí)現(xiàn)0～9十級(jí)步進(jìn)式均勻亮度控制，同時(shí)可在數(shù)碼管上顯示當(dāng)前亮度級(jí)數(shù)，級(jí)數(shù)越大亮度越高。PWM信號(hào)控制不改變流過(guò)高亮LED的瞬時(shí)電流，而只改變其平均電流，可大大提高LED的使用壽命，同時(shí)LED亮度的均勻變化可有效保護(hù)人的視力。

PWM信號(hào)；步進(jìn)式；亮度級(jí)數(shù)

目前市場(chǎng)上正逐步興起LED照明，LED以其亮度高、節(jié)能環(huán)保、柔和性好被廣泛地應(yīng)用于各種場(chǎng)所，一般家庭照明設(shè)施也正向著LED照明過(guò)渡。高亮LED需要恒流點(diǎn)亮才能延長(zhǎng)使用壽命，采用一般的方式進(jìn)行亮度控制很難做到恒流輸出，因此使用脈沖寬度調(diào)節(jié)（Pulse Width Modulation，PWM）流過(guò)LED的平均電流，但不改變其導(dǎo)通時(shí)的電流，選擇合適的頻率，利用人眼分辨能力有限的特性，從而理想地改變LED的亮度。設(shè)計(jì)使用10級(jí)步進(jìn)式亮度調(diào)節(jié)，每一級(jí)的平均電流差都相同，可以達(dá)到均勻調(diào)節(jié)亮度的目的。

1 總體設(shè)計(jì)

圖1 步進(jìn)式數(shù)控LED亮度控制電路

2 三角波產(chǎn)生電路

3 步進(jìn)式放大電路和PWM輸出電路

步進(jìn)式放大電路為一個(gè)同相比列放大電路，因三角波的

4 數(shù)控LED顯示電路

CD40192為十進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器，該芯片可預(yù)置數(shù)，有清零和預(yù)置數(shù)控制端，這里主要利用它的加減計(jì)數(shù)功能。開(kāi)機(jī)顯示0，每按一次加按鍵計(jì)數(shù)器加1，輸出BCD碼至4511，4511經(jīng)過(guò)內(nèi)部譯碼，輸出7段數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)信號(hào)，顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)字，當(dāng)為9時(shí)按加號(hào)鍵則顯示0；每按一次減計(jì)數(shù)鍵，顯示數(shù)字減1，為0時(shí)按減號(hào)鍵顯示9。此處需要注意的時(shí)40192的加減脈沖輸入端在不使用時(shí)要接高電平，因此電路中通過(guò)上拉電阻將脈沖輸入端接成高電平。計(jì)數(shù)器輸出的BCD碼Q0，Q1，Q2，Q3對(duì)應(yīng)控制模擬開(kāi)關(guān)4066，開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通控制對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)1S，2S，4S，8S便能實(shí)現(xiàn)按鍵計(jì)數(shù)顯示的同時(shí)控制步進(jìn)式放大電路的放大倍數(shù)。計(jì)數(shù)和數(shù)顯部分為數(shù)字電路，不涉及有關(guān)參數(shù)的計(jì)數(shù)，相對(duì)較簡(jiǎn)單。

5 高亮LED驅(qū)動(dòng)電路

使用NPN三極管8050驅(qū)動(dòng)高亮LED。采用12 V直流電源，脈沖調(diào)制的PWM信號(hào)通過(guò)限流電阻輸入8050基極，則基極的電流Ib=1 mA；經(jīng)測(cè)量三極管的電流放大系數(shù)為335，三極管導(dǎo)通時(shí)工作在飽和狀態(tài)，Ic=20 mA，開(kāi)關(guān)頻率為6.11 KHz，能夠很好地實(shí)現(xiàn)調(diào)光。

6 結(jié)語(yǔ)

[1]華成英，童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)[M].北京：華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室，2007.

[3]夏路易，石宗義.電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程[M].北京：北京希望電子出版社，2002.

Design of step type digital control LED brightness control circuit

Li Jinsheng, Cheng Lisong
（Shangrao Vocational Technical College, Shangrao 334109, China）

A kind of circuit through the PWM signal to control LED’s brightness is introduced in this paper, which can achieve 0-9 tenseries marching type uniform brightness control, and displays the current brightness series in the digital tube, the greater the series, the higher the brightness of PWM series signal control does not change the instantaneous current flowing through the light LED, and change the average current, which can greatly improve the LED the service life, and even change the brightness of LED can effectively protect people’s eyes.

PWM signal; marching type; brightness series

李金生（1981— ），男，江西吉安，講師。