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有PWM占空比,分分鐘搞定LED亮度線性變化

發(fā)布時(shí)間:2014-11-20 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】對(duì)于電子工程師來(lái)說(shuō),LED亮度線性變化是一技術(shù)難題。而今這一難題終于破解,PWM占空比成為突破點(diǎn)。占空比是通電時(shí)間和通電周期的比值,常用于調(diào)整較為精細(xì)的參數(shù)。比較典型的應(yīng)用就是對(duì)LED照明設(shè)備亮度的調(diào)節(jié)。本文將為你解答如何通過(guò)PWM占空比確保LED亮度的線性變化。

首先需要明確的是,LED驅(qū)動(dòng)是恒流的,而PWM所作的僅僅是修改恒流電流與斷流的時(shí)間比,所以占空比與光通量的輸出是線性關(guān)系。作為一個(gè)燈具,其輸出光通量隨時(shí)間線性變化,但是人眼感受的卻不是線性的,表現(xiàn)有,在燈光微亮區(qū),很小的光通量改變也讓人眼感到光通量變化很大,而在光通量比較大的區(qū)域,很大的光通量跳躍,人眼感覺(jué)到的光通量變化不大。

有PWM占空比,分分鐘搞定LED亮度線性變化
 
在這一套組圖中,所有的刻度都是均勻分布的。圖1是實(shí)際的占空比與光通量的關(guān)系,為線性;它對(duì)應(yīng)的人眼的感受如圖2所示,反過(guò)來(lái)圖3與圖4的關(guān)系也是如此。

要想得到圖4的效果,那么PWM的占空比調(diào)節(jié)方式就當(dāng)如同圖3,這在單片機(jī)的軟件處理就麻煩了,在軟件處理中得有一個(gè)數(shù)學(xué)公式來(lái)描述這個(gè)曲線,這可能造成為了計(jì)算某一刻的占空比,占用大量的CPU資源來(lái)計(jì)算;當(dāng)然也有別的辦法,比如用一個(gè)大表格把曲線存在表格里,需要百分之多少的亮度就到表格去查對(duì)應(yīng)的占空值就可以了。

這里需要注意的是,像圖4這種人眼的感受是無(wú)法通過(guò)儀器來(lái)進(jìn)行測(cè)量。所以文中給出的圖形只是大概的參考,然后根據(jù)實(shí)際感受再多次調(diào)整,直到按下控制器上的亮度加和亮度減,從最亮到最暗,人眼感覺(jué)是無(wú)級(jí)均勻變化就行了。

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