LED驱动电子电路设计图集锦TOP11

知道了混色的原理，那么一个具体的色彩又是如何产生的呢？我们知道人眼对色彩的感知是各种色彩亮度均值的叠加，我们可以通过控制 PCA9633每个PWM的占空比，去控制所驱动LED的亮度。根据三基色原理，如果我们驱动的是RGB（或者RGBA）LED，那么通过调节这三个 LED的不同光亮，就可以得到所要的色彩。图3是PCA9633控制RGB三个LED来调粉色光的例子。

　　通过以上的描述，我们基本知道了PCA9633的内部结构和驱动原理。下面我们将会以PCA9633固定I2C地址的几个应用，来进一步理解这种LED控制器的优势所在。

　　第一个应用，我们将用PCA9633来控制亮度条。我们知道一般像亮度条这样的应用，往往需要用到大量LED串联来进行。如果用单个接口去控制每个 LED，会使成本和软件复杂度大大增加。而通过I2C，在硬件上只需要两条控制线，在软件上只需发一条字节命令，就可以轻松进行操控。除此之外，由于 I2C器件地址的唯一性，可以按所驱动LED的数量使用几个PCA9633来进行控制。如果实际应用中PCA9633本身的驱动电流不够，只需在外围加一个FET就可以轻松解决。另外，PCA9633独有的Group PWM使得控制整个亮度条的光强和闪烁变的得心应手。下面是其原理图（见图4），其中I2C master由系统提供，可以是MCU，也可以是逻辑电路。

　　图4中左半部为I2C的master，不作细述。右边最上为LED限流电阻，通常LED的前向电压为3V左右，根据不同的颜色和制造工艺会有一些差别。我们可以通过所需LED电流去计算这个限流电阻的值：R=（Vsupply-Vfsum）/If.如果所需的LED电流大于25mA，那么图中所加的 FET可以轻松解决这一问题。当我们外加了FET以后，只需把PCA9633的相应寄存器的OUTDRV设为高就可以了，以区别于它的默认值。现在我们可以看到用PCA9633去控制如此多的LED，原理图相当简洁，同样在软件设置寄存器上也同样方便。PCA9633提供了简易且完整的内部寄存器，例如 LED输出结构设置、节电模式设置、芯片使能模式设置、LED的输出状态设置，以及每个PWM和Group PWM的控制寄存器设置等。除此之外，PCA9633还提供了一个寄存器设置递增位，也就是说如果我们设置了这一位，那么我们可以通过一个指令序列来完成内部所有寄存器的顺序配置，这在一些特定的应用中是非常有用的，能最大程度节省软件和系统资源。下面，我们将通过另外一个例子来说明内部寄存器的设置。

　　第二个例子是我们用PCA9633来完成呼吸灯的功能。虽然PCA9633内部不带呼吸灯模块，但我们可以通过一些简单的寄存器设置来实现这个功能，这样相比于专用的呼吸灯芯片在成本上无疑有很大的优势。为了便于说明，我们只用PCA9633来控制一个LED的呼吸动作，原理图很简单，在此略去，通过控制这一个LED的渐亮与渐暗过程以达到呼吸的目的。要实现这个功能，PCA9633的独立PWM将是最主要的因素。如前我们已经提到每个 LED都是由一个8bit/256阶PWM来控制，那么也就是说，每个灯有256段亮暗色阶可调，可以完美实现呼吸功能。具体，我们通过控制PWM的占空比来完成。如果我们的LED是由PCA9633的PWM0来控制，那么PWM0的占空比将决定这个LED的亮度：Bright（duty cycle）=PWM0［7:0］/256.到此，一个完整的呼吸过程就完成了，用几个简单的寄存器设置，就完成了看起来似乎只有用复杂系统或专用芯片才能做的事情。从以上两个例子，我们可以看到用恩智浦的I2C LED驱动器，不论是硬件上还是软件上都是非常简单和易操作的，而且用此类器件所能实现的功能，丝毫不比一些系统和专有芯片逊色。

　　总之，I2C LED驱动器提供了高性价比的LED设计方案，相比于用GPIO或专用LED驱动器，不仅节省了系统资源，也使设计的成本和复杂度大大减少，并可以有效提高设计的可靠性和驱动光的均匀性。此外，采用此类LED驱动器，可以很有效地帮助我们减少设计周期并提升设计灵活性。

　　TOP11 LED驱动电路优化设计方案详解

　　主电路部分，在市电之后紧接着接了一个滤波器，它的作用是滤除电源中的高次谐波以及电源中的浪涌，使得控制电路受电源的干扰小。输入整流部分采用一体式的整流桥，通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的脉动的直流电，再在滤波电容和电感的作用下，输出直流电压。经过 MIP553和BUCK电路的调节和控制后输出供LED使用的电压。

　　输入电路的设计

为了延长LED驱动电源的使用寿命，使之与LED相匹配，必须要去除电路中的电解电容。电路的设计指标为：输入交流电压Vm：198— 264VAC/50Hz;输出电压Vo：27VDC;输出电流Io：