LED驱动原理

3, PWM调光控制
LED亮度可通过PWM信号控制，这种方法通过调整驱动器的导通时间控制LED的输出电流。仿真调光改变的是LED驱动器的输出电流，会导致色彩失真。所以，PWM调光是调节LED亮度的理想方式。采用PWM调光方式时，LED驱动器的导通时间可调，其工作周期近似等效于显示器亮度，即100%工作周期对应最大亮度。也可以利用PWM调光方案从零到满负载调节LED电流，但由于控制回路速度太慢，无法实现较宽的亮度调节范围。对电路进行改进则可获得快速响应，利用HT46R24就可以实现这样的PWM调光控制回路。
当PWM调光信号变低时，通过断开与LED串联的开关，可迅速将LED电流降到零。同时，用于驱动开关MOSFET的闸极驱动器通过短接MAX16818的CLP接脚被关闭，通过导通Q1完成该作业。同时，与外部电压回路中补偿组件串联的开关(Q3)开路，因而保持外部电压回路补偿电容器的电压。将CLP接脚短路到地可以立即将输入电流降至零。因为平均电流控制模式有很高的交越频率：
所以，不需要将一个开关与内部回路电流的补偿电容器串联。一旦PWM调光信号变高，CLP接脚断开，而与外部电压补偿电路串联的开关导通，打开LED串联开关允许LED电流流过。通过这种方式，控制回路可以恢复到断开LED电流通路前的状态，快速恢复LED电流，而且电流过冲非常小。LED驱动器的完整原理图如图1所示。
图1中的LED驱动器输入电压为7V至28V，LED电流通过电位器R2在0.4A到1.2A范围内调节。LED支路可以串联1到4只LED。图2提供了一个亮度调节过程的例子。LED电流具有较快的上升和下降时间，当PWM调光信号变高时，对于0.8A的LED电流会有小于100mA的过冲。

图1：降压-升压LED驱动器原理图。

图2a中，3只串联LED的电流为0.8A，输入电压为7V。示波器信道1为PWM调光信号，信道4为LED电流，该电流在PWM信号变高时会增大。图2b中，当PWM信号切断时，LED电流降为0。


图2a：PWM调光过程中，LED电流的上升过程(Vin = 7 V，I = 0.8 A，3只LED串联) ( Ch1：PWM调光信号；Ch4：LED 电流)

图2b：PWM调光过程中，LED电流的下降过程 ( Ch1：PWM调光信号；Ch2：LED 电流)
图3a和图3b采用了相同设置，唯一区别是输入电压为14V。


图3a：PWM调光过程中，LED电流的上升过程 (Vin = 14 V，I = 0.8 A，3只LED串联)( Ch1：PWM调光信号；Ch4：LED 电流)


图3b：PWM调光过程中，LED电流的下降中 ( Ch1：PWM调光信号；Ch4：LED 电流)
从上述测试结果可以看出，平均电流控制模式能够理想用于LED驱动。同时，也可以方便地对该电路加以改良，使PWM亮度控制电路能实现较高的调光比。