對(duì)于工程師來說，驅(qū)動(dòng)LED的方法各不相同，不管是用Boost、Buck、Buck-Boost還是線性調(diào)節(jié)器，其共同的思路都是采用驅(qū)動(dòng)電路來控制光的輸出。此時(shí)工程師就會(huì)用兩個(gè)選擇：模擬調(diào)光和數(shù)字調(diào)光，模擬調(diào)光其實(shí)就是線性調(diào)節(jié)LED電流，而所謂的數(shù)字調(diào)光則是使用開關(guān)電路以相對(duì)于人眼識(shí)別力來說足夠高的頻率工作來改變其光輸出的平均值。本文將要介紹的以PWM(脈沖寬度調(diào)制)來設(shè)置的周期和占空度(圖1)，或許是最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)光的方法，并且Buck調(diào)節(jié)器拓?fù)渫軌蛱峁┮粋€(gè)較好的性能。
圖1
推薦的PWM調(diào)光
模擬調(diào)光通常可以很簡(jiǎn)單的來實(shí)現(xiàn)。我們可以通過一個(gè)控制電壓來成比例地改變LED驅(qū)動(dòng)的輸出。模擬調(diào)光不會(huì)引入潛在的電磁兼容/電磁干擾(EMC /EMI)頻率。然而，在大多數(shù)設(shè)計(jì)中要使用PWM調(diào)光，這是由于LED的一個(gè)基本性質(zhì)：發(fā)射光的特性要隨著平均驅(qū)動(dòng)電流而偏移。對(duì)于單色LED來說，其主波長(zhǎng)會(huì)改變。對(duì)白光LED來說，其相關(guān)顏色溫度(CCT)會(huì)改變。對(duì)于人眼來說，很難察覺到紅、綠或藍(lán)LED中幾納米波長(zhǎng)的變化，特別是在光強(qiáng)也在變化的時(shí)候。但是白光的顏色溫度變化是很容易檢測(cè)的。
大多數(shù)LED包含一個(gè)發(fā)射藍(lán)光譜光子的區(qū)域，它透過一個(gè)磷面提供一個(gè)寬幅可見光。低電流的時(shí)候，磷光占主導(dǎo)，光趨近于黃色。高電流的時(shí)候，LED藍(lán)光占主導(dǎo)，光呈現(xiàn)藍(lán)色，從而達(dá)到了一個(gè)高CCT。當(dāng)使用一個(gè)以上的白光LED的時(shí)候，相鄰LED的CCT的不同會(huì)很明顯也是不希望發(fā)生的。同樣延伸到光源應(yīng)用里，混合多個(gè)單色LED也會(huì)存在同樣的問題。當(dāng)我們使用一個(gè)以上的光源的時(shí)候，LED中任何的差異都會(huì)被察覺到。
LED生產(chǎn)商在他們的產(chǎn)品電氣特性表中特別制定了一個(gè)驅(qū)動(dòng)電流，這樣就能保證只以這些特定驅(qū)動(dòng)電流來產(chǎn)生的光波長(zhǎng)或CCT。用PWM調(diào)光保證了LED發(fā)出設(shè)計(jì)者需要的顏色，而光的強(qiáng)度另當(dāng)別論。這種精細(xì)控制在RGB應(yīng)用中特別重要，以混合不同顏色的光來產(chǎn)生白光。
從驅(qū)動(dòng)IC的前景來看，模擬調(diào)光面臨著一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，這就是輸出電流精度。幾乎每個(gè)LED驅(qū)動(dòng)都要用到某種串聯(lián)電阻來辨別電流。電流辨別電壓(VSNS)通過折衷低能耗損失和高信噪比來選定。驅(qū)動(dòng)中的容差、偏移和延遲導(dǎo)致了一個(gè)相對(duì)固定的誤差。要在一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)中降低輸出電流就必須降低 VSNS。這樣就會(huì)反過來降低輸出電流的精度，最終，輸出電流無法指定、控制或保證。通常來說，相對(duì)于模擬調(diào)光，PWM調(diào)光可以提高精度，線性控制光輸出到更低級(jí)。
