LED模擬調(diào)光與 PWM 調(diào)光

LED 是通過 1 – 10 V 模擬電壓、電源相位角、電源線、DALI 等數(shù)字輸入或 WLAN 鏈路調(diào)暗的，實(shí)際上只有兩種方法可以真正調(diào)暗 LED 的輸出：要么通過線性減少通過 LED 的電流（模擬調(diào)光），要么以不同的標(biāo)記/空間比快速關(guān)閉和打開 LED（PWM 調(diào)光）。盡管兩種方法達(dá)到相同的效果，但它們?cè)趯?shí)踐中的工作方式存在重要差異，這使得正確選擇調(diào)光方法對(duì)于許多應(yīng)用至關(guān)重要。
模擬調(diào)光與 PWM 調(diào)光
LED 工作在非常窄的正向電壓范圍內(nèi)。典型的高亮度芯片 LED 將在 2.5 V 左右開始發(fā)光，在 2.7 V 時(shí)達(dá)到 10% 亮度，在 3.1 V 時(shí)達(dá)到全亮度。恒流 LED 驅(qū)動(dòng)器的工作是不斷調(diào)整 LED 上施加的電壓，以保持即使 LED 隨溫度和時(shí)間而漂移，也有恒定電流通過它。測(cè)量低值串聯(lián)電阻兩端的電壓并將結(jié)果饋送到響應(yīng)時(shí)間相對(duì)較慢的模擬反饋環(huán)路中以增強(qiáng)穩(wěn)定性，通常會(huì)監(jiān)視電流。然后，通過在反饋環(huán)路中添加比較器級(jí)，可以輕松添加模擬調(diào)光。

除了幾乎全亮或幾乎全暗的極端調(diào)節(jié)之外，模擬調(diào)光還可以提供非常線性的調(diào)光曲線。在亮的調(diào)光級(jí)別，比較器中的飽和效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生非線性響應(yīng)；而在暗的光線水平下，通過分流電阻器的電流非常低，以至于測(cè)量放大器中的輸入失調(diào)電壓成為重要的誤差源?？傮w結(jié)果是，即使是設(shè)計(jì)良好的模擬調(diào)光電路，在調(diào)光范圍的底部 3% 和頂部 3% 內(nèi)也不可避免地會(huì)出現(xiàn)非線性調(diào)光。

模擬調(diào)光的替代方案是 PWM 調(diào)光。這里仍然需要串聯(lián)電阻器和電流測(cè)量放大器來監(jiān)控流過 LED 的電流，但所施加的 LED 電壓源通過 PWM 使能輸入來打開和關(guān)閉。由于其簡(jiǎn)單性，這種方法非常常用于單 IC LED 驅(qū)動(dòng)器。

PWM 調(diào)光不像模擬調(diào)光那樣線性。當(dāng) PWM 控制輸入變低時(shí)，輸出電壓不會(huì)立即關(guān)閉，因?yàn)檩敵鲭娙菪枰ㄟ^ LED 負(fù)載放電。當(dāng) PWM 輸入變高時(shí)，穩(wěn)壓器對(duì)使能輸入的反應(yīng)時(shí)間會(huì)延遲，就像首先需要加電一樣。這些開啟和關(guān)閉延遲意味著需要使用頻率相對(duì)較低的 PWM 信號(hào)（幾百赫茲），并且調(diào)光響應(yīng)是非線性的。在許多設(shè)計(jì)中，這些延遲意味著 PWM 調(diào)光不可能低于 10%，因?yàn)轵?qū)動(dòng)器無(wú)法及時(shí)對(duì)短暫的輸入信號(hào)做出反應(yīng)。