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SGL8022W技术指南:让呼吸灯和台灯秒变智能的触控调光芯片

创作时间:
作者:
@小白创作中心

SGL8022W技术指南:让呼吸灯和台灯秒变智能的触控调光芯片

引用
CSDN
1.
https://m.blog.csdn.net/weixin_74352771/article/details/144633579

SGL8022W是一款集成度高、功能灵活的单通道触控调光芯片,设计用于LED灯光控制。它简洁的周边电路、宽电压范围和多种亮度调节模式,使它在家居照明、智能设备和便携式电子产品中具有广泛的应用前景。本文详细介绍了SGL8022W的功能特点、引脚定义、典型应用电路和关键参数,并附以直观的图示说明,旨在帮助工程师快速掌握该芯片的使用方法。

芯片概述

SGL8022W是一款单通道触控调光芯片,适用于LED灯的亮度调节和开关控制,具有以下特点:

  • 触控功能:支持通过与亮面分隔的触控操作,适用于玻璃、亚克力、塑料和陶瓷等质料。
  • 宽电压范围:2.4V~5.5V,能选择不同电源集成方案。
  • 抵应力强:支持高度抗应性,具有高达±2KV的EFT能力,并能对移动手机附近应性保持清晰操作。
  • 周边电路简单:使用基本的周边设计即可运行,降低设计处理成本。

功能特点

SGL8022W支持不同的亮度调节模式,通过引脚OPT1和OPT2设置:

  1. OPT1=1, OPT2=1:分级亮度调节,无记忆功能
  2. OPT1=0, OPT2=1:连续亮度调节,无记忆功能
  3. OPT1=1, OPT2=0:连续亮度调节,带记忆功能
  4. OPT1=0, OPT2=0:三段亮度调节

亮度调节模式说明

  • 分级调节:短按(按住时间<550ms)实现LED灯的开关切换,初始亮度为最大亮度的50%。
  • 连续调节:长按(按住时间>550ms)调节LED灯的亮度,按住时间越长,亮度越高,放开后保持当前亮度。
  • 带记忆功能:在非断电情况下,保存最后亮度,下次开灯时还原。
  • 三段调节:短按时,LED灯的亮度按“低 -> 中 -> 高”序幕切换,周而复始。

引脚定义

SGL8022W采用DIP8或SOP8封装,进行亮度调节和控制,具体引脚定义如下:

引脚编号
名称
类型
功能说明
1
OSC
输入
外接振荡电阻,用于设置芯片的内部振荡频率,频率越高,触控响应越快,但可能会增加功耗。建议根据应用需求选择合适的电阻值。
2
VC
输入
采样电容连接,用于调整触控灵敏度。采样电容的大小直接影响触控的灵敏度和稳定性,具体可根据触控介质材料和厚度进行调整。
3
VDD
电源
正电源输入,为芯片提供工作电压(2.4V~5.5V)。需保证电压稳定,以确保芯片功能正常运行。
4
GND
电源
地,芯片电源的负极端。所有外围器件和电路的接地应与该引脚相连,以避免信号干扰和电源噪声。
5
TI
输入
触控输入,通过电容感应触摸信号。该引脚与触控面板连接,需通过电容隔离触控介质,同时应保证信号传输的可靠性。
6
OPT1
输入
功能选项输入1,与OPT2组合决定芯片的亮度调节模式。该引脚可以通过拉高或拉低电平来实现不同的功能配置。
7
SO
输出
控制输出,驱动LED灯或其他外接负载。输出信号的逻辑状态与触控输入相关,具体输出模式由功能选项(OPT1和OPT2)决定。
8
OPT2
输入
功能选项输入2,与OPT1共同设置工作模式。该引脚的电平状态决定亮度调节的功能特性,可通过简单的硬件配置实现多种模式。

应用电路

电路图1:使用干电池或稳压器作为电源

此电路示例展示了如何使用SGL8022W芯片进行单通道触控LED亮度调节,核心连接与元件说明如下:

  1. OSC引脚连接R1电阻:R1设置芯片的内部振荡频率,在此电路中为47KΩ。
  2. VC引脚连接C3电容:C3(103,0.01uF)决定了触控输入的灵敏度,可根据具体触控表面调整电容值。
  3. VDD和GND引脚:分别接入2.4V-5.5V的电源正极和地,提供芯片的工作电源。
  4. TI引脚连接触控面板:通过触控输入检测到的信号用于控制LED亮度。
  5. OPT1和OPT2引脚:通过硬件配置(如开关S1和S2)选择亮度调节模式。
  6. SO引脚连接负载:通过Q1(8050 NPN三极管)控制LED灯的亮灭和亮度调节。
  7. 其他元件:如电容C1(10uF)用于电源滤波,电阻R3(5.1Ω)用于限流保护。

电容C3的重要性

电容C3是调整触控灵敏度的重要元件,其具体作用如下:

  1. 触控灵敏度调节:
  • 电容C3的容量越小,触控灵敏度越高。这是因为较小的电容值会使触控信号的响应时间更短,但同时也会更容易受到外界干扰的影响。
  • 相反,较大的电容值可以提高抗干扰能力,但可能会降低触控的灵敏度。
  1. 适配不同的触控介质:
  • 金属外壳或薄材料:由于信号容易穿透,推荐使用较小的电容值(如0.01uF或0.02uF)。
  • 厚介质(如亚克力玻璃,3-10mm):推荐增加电容值(如0.033uF或更高),以保证信号的稳定性。
  1. 灵敏度调整指南:
  • 在实际应用中,可通过更换不同电容值的C3来调整触控灵敏度。例如:
  • 0.033uF:适用于金属外壳触控表面。
  • 0.01uF:适用于3mm厚的亚克力触控表面。
  • 0.047uF:适用于6-10mm厚的触控表面。
  1. 抗干扰能力优化:
  • 在存在较强电磁干扰的环境中,适当增加C3的值(如使用0.047uF)可以减少误触现象。

根据实际项目需求,用户可以灵活选择不同规格的电容来优化触控性能。

电路图2:使用可充电池作为电源

此电路适用于使用可充电池作为主要电源的场景,例如锂电池供电。电路核心说明如下:

  1. 桥式整流电路:通过D2(BRIDGE1)和电容C5(10uF/400V)实现AC到DC的电压转换。
  2. 稳压部分:通过D1(稳压二极管,5.1V)实现输出电压的稳定,防止电池过充。
  3. 开关切换电路:通过S1开关实现电池供电和直流供电的切换。
  4. SGL8022W连接:后端芯片连接与电路图1类似,主要包括触控输入(TI)、模式选择(OPT1、OPT2)和输出控制(SO)。

电路图3:使用开关电源作为电源

此电路适用于需要使用开关电源(如AC/DC转换器)直接供电的场景,适合家庭照明等固定电源环境。

  1. 电源输入:VDD引脚接入稳定的2.4V-5.5V电源,保证芯片正常运行。
  2. 外围元件配置:与电路图1一致,包括电阻R1(47KΩ)、电容C1(10uF)和触控电容C3(103)。
  3. 负载控制:SO输出通过Q1三极管驱动LED灯,同时通过R5电阻限流保护。
  4. 模式选择:通过S1、S2开关配置OPT1和OPT2的逻辑电平,以实现不同的亮度调节模式。

电气特性

参数名称
典型值
单位
工作电压
3.3
V
工作电流
400
uA
备用电流
12
uA
输入高电平阈值
(2/3)VDD
V
输入低电平阈值
(1/3)VDD
V
输出高电平电流
5
mA
输出低电平电流
9
mA
工作温度范围
-20~70
存储温度范围
-50~100

BOM清单

元件符号
元件名称
规格
R1
碳膜电阻
47KΩ/0.25W
R2
碳膜电阻
1KΩ/0.25W
R3
碳膜电阻
100Ω/0.5W
R4
碳膜电阻
20Ω/1W
R5
碳膜电阻
5.1Ω/0.5W
C1
电解电容
10uF/25V
C2
陶瓷电容
0.1uF/25V
C3
陶瓷电容
0.01uF/25V
Q1
NPN三极管
8050
D1
稳压二极管
5.1V/1W
U1
LDO稳压器
3.3V
Dm
LED灯
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  2. 数据手册:英文手册
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