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FP7195转模拟调光技术解决智能家居调光频闪和电感噪音的原理

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    科技发展的今天,照明产品需要根据使用者的要求对产品进行调光和混色。调光有多种方式,其中,控制LED亮灯时间及熄灯时间长度的方式称为PWM调光。PWM方式调光系统的优点在于,调光引起的色度变化较少。PWM调光通过固定频率使DC-DC转换器进行间歇工作,并通过反复进行亮灯/熄灭操作来调整亮度。在亮灯/熄灭的恒定循环中,调长亮灯时间时将会变亮,调短时则会变暗。在间歇工作中,眼睛基本上不会察觉频闪情况,但是灯光的频闪是一直存在的,很多时候通过手机摄像头能发现灯光出现横纹就是频闪的表现。而且其处于人耳可听频率中,因此当基板上贴装的功率电感器中流过间歇工作的电流时,电感器主体将会因频率影响而发生振动,从而导致出现啸叫

    一、为什么调光有频闪?

    在PWM信号调光状态下,LED亮度会有”亮“、”暗”两个状态,不同PWM占空比下可以呈现出不同的亮度,当PWM信号的频率过低的时候会出现频闪问题。如图2所示:当PWM信号调光频率过慢的时候,如上图会出现摄影机在某些影格(Frame)里面是没有亮灯的情况,显示在影片画面上会出现所谓的频闪现象(Flicker)。当频率加快16倍如上右图的时候,每个影格(Frame)皆可抓取到正常亮度,最终显示在影片画面上就不会有频闪现像(Flicker)。 

    二、为什么调光有噪音?

    声波是在空气中传播的弹性波,人的听觉可听到大约20~20kHz频率范围的"声音"。在DC-DC转换器的功率电感器中,当流过人耳可听范围频率的交流电流以及脉冲波时,电感器主体会发生振动,该现象称为"线圈噪音",也就是电感啸叫现象。

    三、消除频闪和噪音的方法

    如图所示,采用DC模拟调光是对LED电流的每个周期进行调整。更简单地说,它是不断调整LED的电流大小。故而不会出现开关频率所产生的频闪和啸叫。

    四、FP7195芯片如何适用于PWM信号控制的智能家居模块

    因为FP7195芯片能通过内部机制实现PWM信号到模拟信号的转换,所以在产品应用上可以兼容几乎所有的调光模块给出的信号,而且对PWM的频率不再有限制,从而实现了解决调光频闪和电感噪音的行业难题。相比较传统的模拟调光芯片,7195芯片又会在内部不断校准自身基准从而达到精准的调光线性度。

    FP7195 可支援 PWM 数位调光,只要在 DIM 脚输500Hz~200kHz 频率的数位讯号,控制PWM 数位讯号的占空比(Duty cycle)即可控制输出电流 0.1%~100%(参考电压 0.1mV~100mV)。 PWM 的高电位电压可接受 2.6V~5V,高电位部分进入 IC 后一律会被处理为 2.5V,IC 最后再把讯号处理为 DC 电压去做调控,PWM 占空比(Duty)与输出电流百分比(ILED(%))

    FP7195 同时也支援模拟调光(DC 调光),只要在 DIM 脚输0.1~2.5V,即可控制输出电流0.1%~100%(参考电压0.1mV~100mV)。

    总结

    FP7195降压恒流芯片可以支持PWM和DC模拟信号调光,内部自动校准自身基准优化调光曲线和调光精度,高低端检测机制保障批量一致性恒流精度高达1%,工作占空比可达100%,输入和输出可以做零压差恒流,完美解决智能家居调光灯具行业痛点。

    样品测试申请:李13691661579

    FP7195规格书.pdf

    FP7195中文应用手册.pdf

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