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无线通讯模组ESP32开发乐鑫信息科技官网LED驱动/调光/PWM

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无线通讯模组ESP32开发乐鑫信息科技官网LED驱动/调光/PWM,LED 驱动器LED具有高光效、长寿命、环保等优点,由其替代传统光源已成为一个大趋势。作为绿色、环保、节能的新型光源,LED一般是低电压、大电流的半导体器件,其发光强度取决于LED光源的正向电流,正向电流越大,对应 LED 的亮度也越高。无线通讯模组ESP32开发乐鑫信息科技官网选用 LED 驱动器时需要考虑工作环境,如果 LED 驱动器对周围环境的温度敏感,则应选择发热较少的器件,或者进行散热处理。LED 驱动器是智能照明产品核心的部件之一,会直接影响整个智能照明产品的寿命和使用体验。目前,LED 驱动器主要有以下两种:
(1)恒压源驱动。也就是 LED 的端电压不变,电流随着负载的变化而变化。使用恒压源驱动时,每个 LED 都需要加上合适的电阻才能使每个 LED 的亮度一样。
(2)恒流源驱动。顾名思义,就是流过 LED 的电流恒定不变,LED 两端的电压随负载而变化;使用恒流源驱动时,可以通过控制流过 LED 的电流来实现 LED 调光。


LED 调光
调光是 LED 智能照明产品的基本功能之一,如调节颜色、亮度、开关等。用户可以通过智能手机 App、遥控器等来调节 LED 智能照明产品。LED 调光方式主要有以下三种:
(1)可控硅调光。使用可控硅调光时,输入电压的波形会因可控硅的导通角变化而变化而化,从而改变输入电压的有效值,通过电压有效值的变化实现调光。可控硅调光适用于白织灯、荧光灯等传统灯具。
(2)PWM 调光。无线通讯模组ESP32开发乐鑫信息科技官网PWM 调光的基本原理是利用 PWM 信号快速控制LED 的开关操作,通过调节PWM 信号的频率和占空比来实现 LED 调光。
(3)I2C 协议调光。具备 I2C 协议接口的调光 LED 线性流控制芯片,适用于驱动小功率的LED 灯具,这种芯片具有多个独立的输出接口,通过12C 协议输入接口接收控制信号,可以调整每个输出接口的电流,从而实现 LED 调光。


在上述的三种 LED 调光方式中,PWM 调光的综合表现佳,具有光色不变,且低亮度时稳定性好等优势,从而得到了广泛的应用。PWM 调光的框图,主要包括开关信号采样电路、主控电路和 PWM 控制器。开关信号采样电路通过检测电路中开关信号,可产生一个时钟信号。主控电路用于接收时钟信号并产生3 路脉冲信号,分别输出到3个PWM控制器。PWM 控制器可根据主控电路输出的脉冲信号输出不同的电流信号,以调节 LED 灯珠的亮度。主控电路中通常包括单片机,单片机的输入端与开关信号采样电路连接,无线通讯模组ESP32开发乐鑫信息科技官网单片机的三个输出端分别连接到3 个PWM 控制器PWM 控制器的输出端连接到了 LED 灯珠,LED灯珠分为红色 LED灯珠、绿色 LED灯珠和蓝色 LED 灯珠,PWM 控制器分别控制三种颜色的 LED 灯珠的亮度值,使之经混色后得到不同的颜色。LED 灯珠全部封装在一个灯罩内。


PWM介绍
脉冲宽度调制 (Pulse Width Modulation,PWM)简脉宽调制,是一种将模信号变为脉冲信号的技术(用数字来控制模拟输出的一种手段)。PWM 可以控制 LED 亮度、直流电动机的转速等。PWM的主要参数如下:
1)PWM 频率。PWM 频率是 PWM 信号在1s内从高电平到低电平再回到高电平的次数也就是说1s 内有多少个PWM 周期,单位为Hz。
(2)PWM周期。PWM周期是PWM频率的倒数,即Tl/fT是PWM周期,是PWM频率如果PWM频率为50Hz,也就是说PWM周期是20ms,即1s有 50个PWM周期。
(3)PWM占空比。PWM 占空比是指在一个PWM 周期内,高电平的时间与整个周期时间的比例,取值范围为0%~100%。


无线通讯模组ESP32开发乐鑫信息科技官网PWM 周期是一个 PWM 信号的时间:脉宽时间是指高电平时间:脉宽时间占PWM周期的比例就是占空比。例如,如果PWM 周期是 10 s、脉宽时间是 8 ms,那PWM占比就是 8/10-80%,此时的PWM 信号就是占空比为 80%的 PWM 信号。PWM 名为脉冲费调制,顾名思义,可通过调节PWM 占空比来调节PWM 脉宽时间。


在使用 PWM 控制 LED 时,亮 1s 后灭 1s,往复循环,就可以看到 LED 在闪烁。如果把这个周期缩小到 200 ms,亮100ms 后灭 100 ms,往复循环,就可以看到 LED 灯在高频闪烁。这个周期持续缩小,总有一个临界值使人眼分辨不出 LED 在闪烁,此时 LED 的亮度处在灭与亮之间亮度的中间值,达到了 1/2 亮度。

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