设计实例(DI)专栏的作者们最近探讨了多种使用“崭新的闪亮按钮”进行电源开/关控制的可能性，其中许多都基于Nick Cornford的“
”
这些想法很有意思，也启发了另一种思路。图1将单按钮电源控制的概念进一步扩展，它利用一个按钮为每千瓦的可变交流电提供六位分辨率，适用于电热毯、灯光调光、电机调速等可调应用。我喜欢这个设计，因为生活中除了开/关之外，还有更多位(甚至六位)的开关吗？
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图1：通过一个简单的按钮控制可变交流电源。按下S1时，计数器U1以210/120Hz=8.5秒的周期递增计数64个DAC代码，并在释放S1时停止在任意选定的功率设置上。
功率控制方法
图1中采用的电源控制方法是通过晶闸管Q3实现的可变交流相位角导通。其接线方式与传统方式相同，只是由CMOS计数器U1驱动的6位DAC代替了通常的相位调节电位器。与Q3不同，DAC电路不是双向的，因此需要D1-4整流器为其提供直流电，使其保持工作状态，并以60Hz的频率进行计数。
Q3满功率效率约为99%，但其最高结温额定值仅为110°C。因此，如果预计输出负载超过200W，则需要对Q2进行充分散热。
通过按住开关S1，可将U1调整至所需功率设置。这将D1-D4桥式整流器输出的120Hz全波整流信号接入由R2、R3和U1内部同相q0输入缓冲器组成的施密特触发器。
随后，U1的纹波分频器链对120Hz信号进行分频，使触发器q5以120/25=3.75Hz的频率切换，q6以120/26=1.875Hz的频率切换，依此类推，直到q10以120/210=0.117Hz的频率切换。这使得从0(=完全关闭)到63(=完全开启)的完整代码周期的上升时间为8.5秒。同时，U1的计数器对来自开关S1的原始信号进行数字积分，可抑制开关触点抖动。
当达到所需的功率设置(灯泡亮度、电机转速等)时，只需松开按钮即可！但是，由于下级计数器的切换速度相当快，可能需要一些练习才能在第一次尝试时准确达到目标设置。
DAC拓扑
该DAC拓扑结构设计简洁。仅由六个(R4至R9)二进制加权电阻即可组成一个求和网络，该网络可为Q1Q2组成的互补电流模式输出缓冲器提供0V至15V的输入。
Q1为Q2的Vbe偏移和温度系数提供标称补偿，并提供足够的电流增益，以便在求和网络中使用兆欧级的电阻。这一点非常重要，因为DAC的运行功率基本上是从Q3的相位控制信号中“窃取”的。
你可能已经注意到了，这种设计巧妙地避免了独立电源的需求，但仅能为U1等元件提供微安级电流。因此，一个节能的拓扑是绝对必要的。
DAC参考级Z1在如此匮乏的供电条件下表现惊人。尽管偏置只有个位数的微安电流，它仍能维持稳定的电压调节性能，这对于一个只要11美分(单价)的器件来说实属难得。与此同时，U1仅需数十纳安的微弱电流即可稳定工作。
首次通电时，R11和C3提供初始复位至OFF。
说到这儿，你可能会想：这个方案真的比一个带旋钮的简单电位器更好吗？对了，可千万别忘了还有“崭新的闪亮按钮”这个附加价值。
责编：Ricardo
