环境光传感器原理及在汽车中的应用

作者：时间：2012-09-13 来源：网络收藏

些传感器的构造，让我们更加仔细地观察模拟和数字输出传感器的架构。首先讨论的传感器是Intersil公司的EL7900线性输出电流感应器。

　　EL7900集成了PIN型光电二极管与电流镜增益级功能，用于一个线性度运行高达10,000Lux的光传感器。动态范围与敏感度可以通过输出上的一个负载阻抗(接地)很容易地进行调节。选择一个更低阻值的电阻器将提供更宽的动态范围，但是却需要以弱光敏感度为代价。另一方面，选择一个更高阻值的电阻器会提供增强的弱光敏感度，但却要以牺牲动态范围为代价。因此，这种选择完全取决于终端用户的应用以及他们是需要更低的光敏度还是更大的动态范围。

　　为更好地理解采用一个光-数字光传感器的益处和性能，下面将讨论Intersil公司的ISL29003和ISL29004，如图1所示。

　　图1：Intersil公司的ISL29003和ISL29004光传感器。

　　图中可以清晰地看到通过采用一个更为复杂的数字输出光传感器可帮助实现的功能。首先，这个器件(ISL29003)仍适用于非常紧凑的2mm×2.1mm光学DFN封装(ISL29004，带有两个用于地址选择的附加引脚，适用3mm×3mm 8LD光学DFN封装)。除了具有集成了一个16位ADC和采有一个数字I2C输出的优势外，ISL29003也支持增益选择(通过I2C软件)和积分时间控制。增益选择功能非常实用，例如，如果需要极高的光敏度，那么可以很简单的通过I2C发送一个命令来将增益设置到增益1，从而提供前所未有的每Lux 65次计数(每Lux 65次或每0.1Lux 6.5次)。如果动态范围更加重要，则可以将增益选项变更为4，那么传感器的动态范围就可以达到64,000Lux。这个特点以及中断引脚(报警引脚)就是环境光传感器的主要优点，能够为终端用户提供很大的优势。

　　光敏件的选择完全取决于终端客户，但是数字光传感器的方法正不断获得好评，这是因为其具有性能和灵活性的优势(特别是对于汽车应用而言)，它们需要采用I2C数字输出信号(更低的噪声，可以在相同的总线上网络覆盖数个传感器，对于敏感特性进行更好的控制，并实现更好的总体传感性能)。

　　在选择适当的光传感器时的另一个考虑因素是选择一个带有理想光谱响应的传感器。普通PIN光电二极管(无源或者有源)本身具有非常宽的光谱响应范围，包括IR射线乃至UV射线。

从理论上来说，用户需要选择一个仅能感应可见光(380nm至770nm)并削弱无用的IR信号的光传感器，如下图深青色线所表示的(ISL29003光谱响应)

　　这些要求如何在一个实际的应用中实现呢?让我们看一看环境光传感器是如何在一个自动的白光LED背光控制电路中工作的，在汽车背光应用中通常可以看到这种控制电路。