日常生活中我們是如何調(diào)節(jié)燈泡的亮度的?可能只是需要輕輕按下按鈕,就可以將讓燈光“忽明忽暗”。那么今天我們來講解下關(guān)于燈泡亮度調(diào)節(jié)的“奧秘”以及其如何用MOS管去進(jìn)行調(diào)節(jié)變化。
首先我們以串聯(lián)電阻和電位器兩種情況進(jìn)行說明:
假設(shè)現(xiàn)在有個燈泡,它正常的工作電壓為12V。
一般情況下,我們需要它發(fā)光,可以用一個12V的電源將燈泡的兩個接線端口連接上。如果需要進(jìn)行調(diào)節(jié)亮度,則在電路中串聯(lián)一個電阻,起到一個分擔(dān)電壓的作用,從而使燈泡亮度降低。
如果需要再一次調(diào)節(jié)亮度的話,可以通過改變串聯(lián)電阻的阻值,進(jìn)行 調(diào)節(jié)不同的亮度。
為了使亮度線性可調(diào),我們可以將電阻更換為電位器,再通過旋轉(zhuǎn)電位器上的按鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)亮度,但這里卻有一個缺點,電位器消耗功率較大,容易導(dǎo)致電源嚴(yán)重散失。并且,電位器如果承受了過高的功率,也容易造成損壞。
除了以上方法,我們有沒有其它高效率的方法去實現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)呢?當(dāng)然有!
我們知道MOS管常用于開關(guān)電路中。
MOS管相當(dāng)于一個開關(guān),只要我們向柵極施加電壓便可以實現(xiàn)自動開關(guān),并且開關(guān)速度極快。
我們利用MOS管與燈泡串聯(lián),在這里我們知道,高電平使MOS管源極和漏極導(dǎo)通,低電平會使其截止。
隨著開關(guān)頻率的增加,赫茲不斷的增加,燈泡閃爍的速度會越來越快,直至100赫茲以后,便不會再看到燈泡閃爍,如同一個靜止?fàn)顟B(tài)。
這里我們需注意的是,當(dāng)開關(guān)頻率不斷增加,比如頻率達(dá)到1000赫茲,這時燈泡的亮度可能會有所下降。
這是因為當(dāng)高電平與低電平持續(xù)(同等狀態(tài)下)輸出以后,平均電壓會達(dá)到一個平衡的狀態(tài),但如果將高電平的持續(xù)時間拉長,那么平均電壓就會增加。
例如,當(dāng)兩者的持續(xù)時間均為50%時,高電平為10V,低電平為0V,平均電壓則為5V;當(dāng)高電平的持續(xù)時間為60%,低電平為40%,兩者電壓數(shù)值不變,平均電壓則為6V:如果高電平持續(xù)時間為90%,那么平均電壓則為9V,以此類推。
這種方法一般叫PWM脈寬調(diào)制原理。
當(dāng)我們的開關(guān)頻率到一定程度時,燈泡的亮度只能取決于平均電壓的大小,平均電壓越高,燈泡越亮;相反,平均電壓越低,燈泡越暗。
這就是使用MOS管串聯(lián),然后根據(jù)PW原理實現(xiàn)燈泡亮度調(diào)節(jié)的情況。
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