LED 调光方案简介

引言
LED 照明较其他照明产品具有绿色、节能、环保、长寿命等优点，随着整体成本降低，LED 照明开始广泛使用在商业、家庭等领域。而智能型 LED 照明独有的特点适用于不同的应用场合和需求，如远程控制、定时开关、调光、调色等。调光又有多种的方法，而原理又各有不同，下面我们以 CXLE8609为例，对常见的调光方式讨论其优缺点以及注意事项。以下测试条件无特殊说明，均以 VIN=12V，输出接 2 串 2 并 1W 白光 LED，输出电流最大值设置为 618mA。
PWM 调光
二极管方式
使用 1N4148 二极管调光原理图见图 1。当 PWM DIMMING 处给高电平，CS 引脚电压高于正常工作的基准值， CXLE8609 被关断；当 PWM DIMMING 处给低电平，由于 1N4148 的隔离，CS 引脚不受影响，芯片正常工作。
优点：外围器件简单，3.3V 与 5V 的 PWM 信号调光效果一样。
缺点：不支持高频调光，线性度较差，调光时通过手机或相机可看到频闪（通常人眼不可见）。
注意事项：调光频率不要超过 500Hz，大占空比（小输出电流）部分可适当屏蔽。

RC 滤波方式
RC 滤波方式调光原理图见图 2。PWM 信号经 RC 滤波为直流信号后，叠加到 CS 引脚，实现调光功能。调光的电流
可以用下式表示：

其中 VCS为基准电压CXLE8609 的 VCS为 0 .21 V，VPWM 为 PWM 信号的高电平电压，5V 或 3 .3V 居多，DUTY 为
PWM 信号的占空比，如果计算出的值为负，则表示 LED 已经关断。
优点：支持高频调光，无频闪，小占空比（大输出电流）时电流一致性较好；
缺点：输出电流调至较小时，由于芯片基准电压与电阻的偏差问题，导致一致性略差；
注意事项：
1.PWM 信号幅值为 5V 与 3 .3V 时 R2 阻值不同（使用 3 .3V PWM 信号时，R2 可选 12 K）
2. 多路同时输出时，会出现小电流时亮度会不一致（人眼可见）、多路LED关机时的关机电压不同等问题，建议调光
亮度控制在 15%至 100 %范围内。
电位器调光
非线性方案
非线性的电位器原理图见图 3。通过调整电位器的电阻值来改变叠加到CS引脚的电压，从而实现调光功能。输出电流可表示为：

其中 VCS为 CXLE8609 的基准电压，CXLE8609 的 VCS为 0 . 21V。
优点：电路简单。
缺点：最大电流无法达到VCS /RCS；由于非线性的问题，在调节电位器时，在电阻较小时，即使电阻变化很小，输出电流处会有较大的变化，而在电阻较大时，即使电阻变化很大，输出电流的变化也很小。
注意事项：尽量避免使用过大的电位器，否则上述的缺点会更加凸显。

线性方案
线性的电位器原理图见图 4。输出电流可表示为：

其中VCS为CXLE8609的基准电压，CXLE8609的 VCS为 0 . 21V。2.5V 为 TL 431 的输出电压，RX 为电位器抽头对GND 的电阻值。
优点：输出电流随电位器的值线性变化，电位器阻值几乎可以任意选定（推荐 50-500 K 以内）。
缺点：外围电路复杂，需要考虑运放、TL431的工作电压、电流。
注意事项：
1.TL431 的输出电压建议设置为 2.5V，可以确保系统在通电、断电过程中不会出现闪烁；
2.输出接 1 串 LED 时（输出电压 3.3V 左右），TL431 的供电电阻 R5 不要超过 3K，否则在上电或断电过程中，有可能出现闪烁的现象，同时输入电压较高时，需要考虑R5电阻的损耗。

电压调光
电压调光原理图见图 5。VA 点加一定的电压，该电压通过电阻 R1 分压后叠加到 CS 引脚，进而实现调光功能。

其中 VCS为 CXLE8609 的基准电压，VA为外加的调光电压。
优点：输出电流 ILED随VA电压线性变化，电路简单。
缺点：输出电流调至较小时，由于芯片基准电压与电阻的偏差问题，导致一致性略差。
注意事项：多路同时输出时，会出现小电流时亮度会不一致 (人眼可见）、多路LED关机时的
关机电压不同等问题，建议调光亮度控制在 15%至 100 %范围内。