FP7195轉模擬調光技術解決智能家居調光頻閃和電感噪音的原理

發(fā)布時間：2022-7-30 14:14 發(fā)布者：李13691661579

前言

科技發(fā)展的今天，照明產品需要根據使用者的要求對產品進行調光和混色。調光有多種方式，其中，控制LED亮燈時間及熄燈時間長度的方式稱為PWM調光。PWM方式調光系統(tǒng)的優(yōu)點在于，調光引起的色度變化較少。PWM調光通過固定頻率使DC-DC轉換器進行間歇工作，并通過反復進行亮燈/熄滅操作來調整亮度。在亮燈/熄滅的恒定循環(huán)中，調長亮燈時間時將會變亮，調短時則會變暗。在間歇工作中，眼睛基本上不會察覺頻閃情況，但是燈光的頻閃是一直存在的，很多時候通過手機攝像頭能發(fā)現燈光出現橫紋就是頻閃的表現。而且其處于人耳可聽頻率中，因此當基板上貼裝的功率電感器中流過間歇工作的電流時，電感器主體將會因頻率影響而發(fā)生振動，從而導致出現嘯叫。

一、為什么調光有頻閃？

在PWM信號調光狀態(tài)下，LED亮度會有”亮“、”暗”兩個狀態(tài)，不同PWM占空比下可以呈現出不同的亮度，當PWM信號的頻率過低的時候會出現頻閃問題。如圖2所示：當PWM信號調光頻率過慢的時候，如上圖會出現攝影機在某些影格(Frame)里面是沒有亮燈的情況，顯示在影片畫面上會出現所謂的頻閃現象(Flicker)。當頻率加快16倍如上右圖的時候，每個影格(Frame)皆可抓取到正常亮度，最終顯示在影片畫面上就不會有頻閃現像(Flicker)。

二、為什么調光有噪音？

聲波是在空氣中傳播的彈性波，人的聽覺可聽到大約20～20kHz頻率范圍的"聲音"。在DC-DC轉換器的功率電感器中，當流過人耳可聽范圍頻率的交流電流以及脈沖波時，電感器主體會發(fā)生振動，該現象稱為"線圈噪音"，也就是電感嘯叫現象。

三、消除頻閃和噪音的方法

如圖所示，采用DC模擬調光是對LED電流的每個周期進行調整。更簡單地說，它是不斷調整LED的電流大小。故而不會出現開關頻率所產生的頻閃和嘯叫。

四、FP7195芯片如何適用于PWM信號控制的智能家居模塊

因為FP7195芯片能通過內部機制實現PWM信號到模擬信號的轉換，所以在產品應用上可以兼容幾乎所有的調光模塊給出的信號，而且對PWM的頻率不再有限制，從而實現了解決調光頻閃和電感噪音的行業(yè)難題。相比較傳統(tǒng)的模擬調光芯片，7195芯片又會在內部不斷校準自身基準從而達到精準的調光線性度。
FP7195 可支援 PWM 數位調光，只要在 DIM 腳輸500Hz~200kHz 頻率的數位訊號，控制PWM 數位訊號的占空比(Duty cycle)即可控制輸出電流 0.1%~100%(參考電壓 0.1mV~100mV)。 PWM 的高電位電壓可接受 2.6V~5V，高電位部分進入 IC 后一律會被處理為 2.5V，IC 最后再把訊號處理為 DC 電壓去做調控，PWM 占空比(Duty)與輸出電流百分比(ILED(%))
FP7195 同時也支援模擬調光(DC 調光)，只要在 DIM 腳輸0.1~2.5V，即可控制輸出電流0.1%~100%(參考電壓0.1mV~100mV)。

總結

FP7195降壓恒流芯片可以支持PWM和DC模擬信號調光，內部自動校準自身基準優(yōu)化調光曲線和調光精度，高低端檢測機制保障批量一致性恒流精度高達1%，工作占空比可達100%，輸入和輸出可以做零壓差恒流，完美解決智能家居調光燈具行業(yè)痛點。

FP7195規(guī)格書.pdf (3.77 MB)

FP7195中文應用手冊.pdf (2.93 MB)

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