模擬設(shè)計(jì)簡化LED亮度調(diào)節(jié)

這種電路擁有非常高的效率，因?yàn)镕B引腳電壓的值相對較低。這種低電壓可降低檢測電阻R2的功耗。另外，TPS62150在輕載電流條件下使用節(jié)能模式，以在大多數(shù)負(fù)載范圍保持較高的效率。圖3顯示了圖1所示電路的效率，其使用一個(gè)12V輸入，并且在開關(guān)輸出過程中使用TDK的VLF3012ST-2R2電感器。

我們可以提高這種電路的效率，但代價(jià)是增加電路尺寸。例如，你可以將FSW(開關(guān)頻率)控制引腳連接輸出電壓，從而降低工作頻率，并且(或者)選擇一個(gè)低DCR(DC電阻)及(或)擁有更佳AC損耗特性的電感器。盡管實(shí)現(xiàn)這兩種方法可能需要更多的電路板面積，但卻可以達(dá)到90%以上的效率。盡管其效率并非最高，但圖1所示設(shè)計(jì)卻擁有較小的解決方案尺寸和較好的工作效率。

電路局限性

由于這種電路使用一個(gè)非精確模擬輸入(一種手動(dòng)調(diào)節(jié)電位計(jì))來調(diào)節(jié)LED電流，因此檢測電阻、電位計(jì)電阻和SS/TR引腳電流的容差以及其對LED亮度的影響程度，都不那么重要。如果LED太亮，用戶只需調(diào)低電位計(jì)電阻便可。如果太暗，只需調(diào)高電位計(jì)電阻。使用一個(gè)多向調(diào)節(jié)電位計(jì)時(shí)，我們可以有效地控制LED亮度，用于許多一般應(yīng)用，例如：手電筒和背光等。

這種設(shè)計(jì)存在的一個(gè)缺點(diǎn)是SS/TR引腳和FB引腳電壓之間的補(bǔ)償。SS/TR引腳被拉低至0V時(shí)，通過減小電位計(jì)電阻，仍然可以有50mA的電流流過LED。因此，LED無法完全關(guān)閉，除非你增加一個(gè)帶有上拉電阻器的接地開關(guān)，其連接至EN(激活)引腳。

其他模擬亮度調(diào)節(jié)方法

本文所述使用電位計(jì)電路的優(yōu)點(diǎn)是其簡易性和高成本效益。模擬亮度調(diào)節(jié)要求的模擬電壓由IC的一個(gè)精確電流源產(chǎn)生，之后通過一個(gè)用戶調(diào)節(jié)型電阻器轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的光輸出。除這種電位計(jì)以外，無需再使用任何其他組件。亮度調(diào)節(jié)的輸入即電位計(jì)，是唯一需要的組件。

圖3:圖1所示電路在亮度調(diào)節(jié)范圍的效率。

如果沒有這種精確電流源，我們需要考慮使用其他方法來產(chǎn)生模擬亮度調(diào)節(jié)所需的模擬電壓。一些傳統(tǒng)方法包括：使用一個(gè)獨(dú)立參考電壓IC，產(chǎn)生精確模擬電壓;通過一個(gè)RC濾波器改變微控制器PWM輸出的占空因數(shù)來產(chǎn)生精確模擬電壓;或者使用一個(gè)帶DAC的微控制器來產(chǎn)生精確模擬電壓。

所有這些方法都要求用戶輸入來改變光輸出。使用參考電壓IC時(shí)，仍然要求使用一個(gè)電位計(jì)作為IC的輸入，以調(diào)節(jié)電壓和控制光輸出?；鶞?zhǔn)IC方法的成本比本文重點(diǎn)介紹的簡易方法要高。

最后兩種方法要求使用一個(gè)微控制器，同樣也增加了解決方案的成本。盡管智能手機(jī)和GPS系統(tǒng)都包含有一顆微控制器，但一般的手電筒卻沒有。具體使用哪種方法，取決于你手邊的應(yīng)用，因?yàn)槟承┊a(chǎn)品需要更友好的用戶界面(可能使用觸摸屏控制)。

第三種方法使用一個(gè)更大且更昂貴的DAC來代替電位計(jì)。DAC具有更好的輸出模擬電壓間隔尺寸，因此其光輸出控制也比電位計(jì)更加精確。具體的應(yīng)用決定了這種高昂的代價(jià)是否值得。

在降壓轉(zhuǎn)換器的SS/TR引腳上使用電位計(jì)是一種簡單、小巧且低成本的方法，可為背光和手電筒照明等應(yīng)用的高電流LED提供線性的模擬亮度調(diào)節(jié)。使用模擬亮度調(diào)節(jié)時(shí)，使用一個(gè)12V輸入電源可在大多數(shù)亮度調(diào)節(jié)范圍保持85%左右的效率。整套電路僅要求6個(gè)組件加上大功率LED