控制多个LED的功率及成本

在此提供了一个兼具功效及成本效益的方法以实现对led灯的控制。

在传统的方法中，针对每一led均配备了专用的脉宽调制(pwm)控制器以控制至多个led的输出，并通过控制器将输出电压转换为供给led的电流。电压控制脉宽调制控制器常用于此用途。电流感应电阻与led串联配置，将电压值反馈给控制器。因此，控制器实际上是工作于电压模式，并保持恒定的取样电压值，从而保持恒定的电流。该典型电路配置如图1所示。

图1 典型的脉宽调制控制器，用以产生恒定的电流

图1中，r1采样流经d1 的电流。其结果电压将在脉宽调制控制器中与一个基准电压进行比较，以确保开关在每一时钟周期的确定百分比的时间内闭合。在开关闭合期间，有足够的能量被转换至输出，以产生所需的电流，该电流流经r1。如果过多或过少的能量被转换，r1两端的电压将增加或减少，从而改变开关闭合的时间。上述转换的结果是闭环系统维持了r1两端的电压值，使其等于基准电压，并为二极管d1输送了恒定的电流，其电流值为：

上述方法的难点在于当应用中存在若干个led时，每一led都需要独有的控制器，且相应的需要更高的成本及板载空间。同时，由于控制器设计用于输出恒定的电流，因而典型的采用了较大的输出电容值，从而限制了对控制命令的快速响应程度。

一般的应用采用了多个彩色led来产生白色光。此时，将至少需要红、绿及蓝三种led。但此类应用通常包括了第4或第5个led以试图获取特殊色调的白光。在典型的三色控制设定中，led电流设定为特定的比例，50%至64%为绿光、25%至40%为红光、5%至15%为蓝光。该白光的合成(mimic)混合了一定频谱比例的红、绿及蓝光。上述合成方法需要采用三个分立的脉宽调制控制器，相应的增加了成本。每一控制器为单个led供电，并通过改变其各自的脉宽调制责任周期完成对亮度的调节。

简化方法

该替换方法将产生一致的电流，并将led串行连接配置。对于亮度的控制可通过与每一led并联的场效应管(fet)开关实现。当fet开关打开，其共通的电流将分流绕过led并使其关闭。其控制装置(control mechanism)可用于调整led，以控制每一时钟周期内确定百分比的导通及关闭。该方法如图2所示，图中串行的led具有相同的电流，并通过各自独立的并行fet开关实现调节。采用该方法的另一实现方式如图3的模块化构成所示。

图2 采用脉宽调制电流并联技术实现对led的控制

图3 并联方法的方框图

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