模拟/PWM调光搭配得宜 LED照明色彩更缤纷

类比式LED调光设计简单且成本低，但不适合需要稳定色温的应用;数位式PWM调光色温控制较佳，但须搭配MCU，增加系统成本。设计人员应考量应用需求，选择最适合的调光方案，方能达到理想的LED照明色彩及亮度。

在建筑、区域与崁灯等照明应用中，色彩准确度非常重要，而发光二极体(LED)很适合提供准确色彩。LED颜色可随着混合红、蓝、绿、黄、白等各色而异;当多种色彩混合时，亮度必须调整。本文针对多种LED混色的调光技巧进行介绍。

准确频道亮度调控　LED实现丰富色彩

每颗LED晶体只能发出单色光，若希望创造其他色彩，可运用红、绿、蓝三原色的LED灯混合，只要切换红、绿、蓝LED频道，即可产生七种基本色彩(红、绿、蓝、黄、紫、浅绿、白)。

如果需要更丰富的色彩，只须控制三原色的LED灯光亮度，就能产生众多色彩，包括调整各LED频道的亮度，并控制通过各LED串的电流调控明暗。改变LED白光灯的色温时，通常调整红色与白色的LED串即可。

调整LED明暗共有两种基本方式：类比(Analog)与脉冲宽度调变(PWM)。两者都是藉由安装开关模式或线性LED驱动器，控制通过LED串的平均电流，以改变LED的亮度。

图1为双串LED驱动器，其中包括一个降压切换器与一个线性稳压器。两个LED串均可选择类比或PWM，两者各有优缺点，多数应用是依据混色表现需求选择调整方式。

图1　双串可调光LED驱动器，包含一个降压转换器与一个线性稳压器。

类比调光须掌握电流变化幅度

LED类比调光是藉由控制通过LED串的恒电流，达到调整明暗效果，可控制晶片内的LED电流参考电压，或是控制晶片外的LED电流感测电压。

大多数的LED驱动器，其内部包括切换稳压器与线性稳压器，其中的LED电流高低由公式1决定：

......公式1

VREF为晶片内LED电流参考电压，RSNS为电压感测电阻。

藉着改变VREF可调整LED电流。有些LED驱动器晶片并不允许使用者改变LED电流参考电压，而在允许改变LED电流参考的晶片里，通常有两种改变方式：一是在晶片提供的参考电压调整接脚上加入类比电压;二为透过I2C等数位通讯介面调整参考电压，以图1为例，可藉由I2C的指令调整LED电流参考电压。

另一种类比调光方式为改变LED电流感测电压。多数应用的电流感测电阻低于1欧姆(ohm)，也因此，没有必要使用电位计来改变电流感测电阻，藉由在晶片的电流感测接脚上，再加入外部直流电压即可达成效果。图2所呈现的是改变电流感测电压，其典型类比调光线路，CS接脚的电压则可参考下列公式2：

图2　类比调光线路范例

......公式2