常规电位器调光分析
以XL300X为例,常规电位器模拟调光电路如图1 所示:
图1.XL3001常规电位器调光电路
输出电流可以近似用下式表示:
备注:
1.VA为固定电压源5V,VCS为基准电压0.21V,Rcs为限流电阻,R2为电位器,R1与R3为定值电阻;
2.如果计算出IOUT的值为负值,则表示输出电流为0。
从上式看出,电位器R2位于分母位置上,故输出电流不可能与电位器阻值呈线性关系。按原理图中所给值计算,输出电流与R2阻值关系见图2。从图中可以看出,输出电流与电位器阻值是非线性的关系。
图2.常规电位器调光输出电流与电阻值关系
改进的电位器调光方式
同样以XL3001为例说明,与图1相比,图3主要多出LM321和TL431,电流原理简要说明如下:
TL431输出2.5V电压为电位器供电,电位器抽头对地阻值为RX,即电位器抽头对地电压正比于RX阻值;LM321用作电压跟随器,故LM321输出的电压VA等于电位器抽头处电压,即VA正比于RX。
输出电流可以近似用下式表示:
备注:
1.VA为电位器抽头对地分到的电压,VCS为基准电压0.21V,RX为电位器抽头对地电阻值,Rcs为限流电阻,R4为电位器标称最大阻值,R1与R2为定值电阻;
2.如果计算出IOUT的值为负值,则表示输出电流为0。
从上式可以看出,RX在分子位置上,输出电流 IOUT与RX呈线性关系。按原理图中所给值计算,输出电流与RX阻值关系见图4。
图3. 改进后的XL300X电位器调光电路
图4. 改进后电位器调光输出电流与电阻值RX的关系
设计注意事项
1.TL431的输出电压建议设置为2.5V,可以确保系统在通电、断电过程中不会出现闪烁;
2.输出接1串LED时(输出电压3.3V左右),TL431的供电电阻R5不要超过3K,否则在上电或断电过程中,有可能出现闪烁的现象,同时输入电压较高时,需要考虑R5电阻的损耗;
3.电位器阻值几乎可以任意选定(推荐50-500K以内),且不会影响输出的一致性。