Les ampoules à incandescence et autres ampoules à l'ancienne utilisent de l'énergie électrique pour chauffer le filament ou le gaz, ce qui le rend chaud et émet de la lumière.Les diodes électroluminescentes sont fabriquées à partir de matériaux semi-conducteurs spéciaux., qui convertissent directement l'énergie électrique qui passe à travers leur intérieur en lumière par électroluminescence.
Chaque matériau LED émet de la lumière dans une plage de longueurs d'onde étroite lorsqu'il est soumis à des tensions et à des courants spécifiques.
Les concepteurs s'appuient généralement sur la réduction du courant constant (CCR) ou la modulation de la largeur d'impulsion (PWM) pour contrôler la luminosité des LED.Mais leurs principes de travail sont complètement différents.Les compromis suivants sont pris en compte dans la conception de chaque méthode:
CCR, souvent appelé "dimming analogique", son principe de fonctionnement est d'obtenir le "dimming" en réduisant le courant qui coule vers la LED.et méthode à faible bruit qui ne produit pas de scintillementCependant, la réduction du courant peut modifier légèrement la couleur de la LED et limiter la plage d'obscurcissement, en particulier dans des conditions d'éclairage très faible.
La technologie PWM permet d'obtenir un assombrissement en basculant rapidement la LED tout en maintenant un courant constant pendant chaque période d'impulsion.généralement réglable à moins de 1%Par conséquent, il est très approprié pour l'éclairage ou les écrans d'affichage.Le PWM peut provoquer des interférences électromagnétiques (EMI) et des clignotements visiblesLes concepteurs doivent peser soigneusement ces facteurs.
Le PWM peut nécessiter des pilotes plus complexes et une attention particulière au filtrage EMI, tandis que le CCR peut ne pas fonctionner bien dans les applications nécessitant une précision de couleur ou un atténuation ultra-faible.Une approche hybride combinant CCR et PWM peut équilibrer les avantages des deux.
Considérations de conception
Les concepteurs peuvent surmonter les limitations de l'obscurcissement CCR ou PWM en choisissant une conception intelligente. designers can choose LEDs with stable color performance over a wide current range and apply gamma correction or logarithmic dimming curves to adjust the dimming response to match human perception of brightness changesCela peut rendre la transition plus fluide et plus naturelle.Une sélection minutieuse des pilotes et l'optimisation de la gestion thermique peuvent également aider à maintenir la stabilité de la couleur et d'étendre les performances de gradation sans avoir besoin de circuits supplémentaires.
Pour le gradation PWM, les principaux défis comprennent le scintillement, l'EMI et la complexité de la conception.pour éviter les clignotements visibles et minimiser les interférences avec les systèmes audio ou de caméraL'EMI peut être contrôlée efficacement en concevant soigneusement des circuits imprimés, en utilisant des filtres et en sélectionnant des pilotes LED avec des fréquences de signal réglables et d'autres caractéristiques.Le pilote doté d'une fonction PWM intégrée simplifie le processus en générant des signaux en interne, ce qui élimine la nécessité d'une gestion précise du chronométrage par le conducteur à l'extérieur.
Le CCR peut être plus adapté aux scénarios d'application nécessitant le plus faible EMI, tels que les environnements médicaux, les laboratoires ou les lieux contenant des appareils électroniques sensibles.Cette option peut fournir des effets de gradation fluides et sans clignotement fiables dans une plage limitée, et sa structure relativement simple le rend approprié pour l'éclairage général dans des scénarios tels que les maisons, les restaurants et les grands lieux,En particulier dans les situations où la simplicité et l'efficacité économique sont mises en avant..
La technologie d'obscurcissement PWM est souvent utilisée dans l'éclairage de scène ou dans des situations nécessitant un contrôle de la lumière extrêmement fin en raison de son excellente cohérence des couleurs et de sa large plage d'obscurcissement.Le pilote PWM avec source de signal intégrée simplifie davantage le processus de conception et réduit la complexité de la conception grâce à une fonction de synchronisation interne du traitement.
Lors du choix du schéma PWM
La méthode de gradation PWM est adaptée aux applications nécessitant un contrôle multicanal, une cohérence des couleurs et une fiabilité de qualité automobile.
Par exemple, le pilote LED avancé de qualité automobile AL5887Q de 36 canaux de Dior Inc. dispose d'une fonctionnalité en double mode.une attenuation PWM approfondie peut être obtenueCependant, lorsqu'il est inférieur à 3%, il passe en mode de gradation analogique et obtient la même fonction de gradation que le CCR grâce à un contrôle numérique programmable,au lieu d'utiliser des circuits dédiés CCR analogiques traditionnels.
L'AL5887Q est équipé d'un oscillateur intégré de 16 MHz, ce qui élimine le besoin d'une horloge externe, simplifie la conception et la disposition des cartes de circuits imprimés, réduit l'empreinte des cartes de circuits imprimés,et réduire les coûts de la facture de matériaux (BOM)Il utilise un registre PWM adressable de 12 bits et un générateur PWM interne de 30 kHz pour obtenir un meilleur mélange de couleurs et réduire le bruit.
Les concepteurs peuvent utiliser cette fonctionnalité pour les applications suivantes:
Éclairage intérieur et extérieur automobile
Écran d'affichage des informations de divertissement
éclairage d'indicateur de statut
Lumière arrière d'écran tactile et d'écran LCD
Ces applications nécessitent de contrôler la couleur et l'intensité de la LED, qui est la fonction clé que le pilote AL5887Q (Figure 1) peut accomplir.