电位器线性调光PWM调光与模拟调光方案简介

引言
LED调光方式从调光信号上可分PWM调光与模拟调光两种，从信号源种类可以分为单片机与电位器调光两种。常规电位器调光，虽然可以实现电流的调整，却无法像 PWM 调光那样拥有良好的线性度。下面我们分析常规电位器调光线性度差的原因，并给出改进方法，使之拥有良好的线性度。
常规电位器调光分析
以 CXLE8609 为例，常规电位器模拟调光电路如图 1 所示：

备注：1.VA为固定电压源 5V，VCS为基准电压 0.21V，Rcs 为限流电阻，R2 为电位器，R1 与 R3 为定值电阻；
2.如果计算出 IOUT的值为负值，则表示输出电流为 0。
从上式看出，电位器 R2 位于分母位置上，故输出电流不可能与电位器阻值呈线性关系。按原理图中所给值计算，输出
电流与 R2 阻值关系见图 2。从图中可以看出，输出电流与电位器阻值是非线性的关系。

改进的电位器调光方式
同样以 CXLE8609 为例说明，与图 1 相比，图 3 主要多出 LM 321 和 TL 431，电流原理简要说明如下：
TL 431 输出 2.5V 电压为电位器供电，电位器抽头对地阻值为 RX，即电位器抽头对地电压正比于 RX 阻值；LM 321
用作电压跟随器，故 LM321输出的电压 VA 等于电位器抽头处电压，即 VA 正比于 RX。
输出电流可以近似用下式表示：

备注：1.VA为电位器抽头对地分到的电压，VCS为基准电压 0.21V，RX 为电位器抽头对地电阻值，Rcs 为限流电阻，
R4 为电位器标称最大阻值，R1 与 R2 为定值电阻；
2.如果计算出 IOUT的值为负值，则表示输出电流为 0。
从上式可以看出，RX 在分子位置上，输出电流 IOUT与 RX 呈线性关系。按原理图中所给值计算，输出电流与 RX 阻值
关系见图 4。

设计注意事项

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；
3.电位器阻值几乎可以任意选定（推荐 50-500K 以内），且不会影响输出的一致性。