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矩阵式LED调光器助LED灯实现色彩鲜艳亮丽

导读: RGB LED串用于投影仪、建筑、显示器、舞台和汽车照明系统,因为这类系统需要高效率、明亮的光输出。一个RGB LED串要产生预期的色彩,其中每个LED(红、绿和蓝光)都需要独立和准确的调光控制。

  RGB LED串用于投影仪、建筑、显示器、舞台和汽车照明系统,因为这类系统需要高效率、明亮的光输出。一个RGB LED串要产生预期的色彩,其中每个LED(红、绿和蓝光)都需要独立和准确的调光控制。高端系统可以使用一个光反馈环路,以使微控制器能够调节RGB LED串,提供准确的色彩。给RGB LED串增加一个白光LED,形成一个RGBW LED串,就可以增加彩色照明系统可用的色彩、饱和度和亮度值。每个RGBW LED串中的4个LED都需要进行准确调光。两个RGBW LED串需要8个“通道”。

  驱动RGBW LED串以实现色彩和亮度控制的方式多种多样。一种驱动RGBWLED串并调节其亮度的方式是使用4个单独的LED驱动器,分别用于4种颜色(R、G、B和W),如图1a所示。在采用这种方式的系统中,每个单独的LED或LED串的电流(或称PWM调光)是由单独的驱动器和控制信号驱动的。不过,在这类解决方案中,LED驱动器的数量会随着RGBW LED串数量的增加而迅速增多。任何采用大量RGBWLED串的照明系统都需要大量驱动器,对这些驱动器的控制信号进行同步的工作量也很大。

  一种简单得多(也更便捷)的方法是,用单个驱动器/转换器以固定电流驱动所有LED,同时用一个并联功率MOSFET矩阵对各个LED进行PWM调光以实现亮度控制。如图1b所示的矩阵式调光器和单个LED驱动器减小了图1a解决方案的电路尺寸。此外,用单条通信总线控制矩阵式LED调光器使RGBWLED色彩混合系统相对简单和紧凑,同时驱动大电流RGBWLED串时,色彩和亮度控制也很准确。

矩阵式LED调光器助LED灯实现色彩鲜艳亮丽

图1a

矩阵式LED调光器助LED灯实现色彩鲜艳亮丽

图1b

  图1a和1b:(1a)在大功率色彩混合应用中,8个单独的LED驱动器和PWM信号可用来驱动两个RGBW LED串,或者(1b)可用具串行通信功能的单个升压-降压型LED驱动器和矩阵式LED调光器实现小得多、也紧凑得多的解决方案。

  LT3965矩阵式LED调光器可实现这样的设计,如图5所示。每个LT3965的8个开关矩阵式调光器可以与整整两个RGBW LED串配对使用,从而允许在零至100%亮度之间、以1/256的PWM步进单独控制每个LED(红、绿、蓝和白光)的亮度。两线I2C串行接口命令为所有8个通道提供色彩和亮度控制。提供给矩阵式LED调光器IC的I2C串行接口代码决定所有8个LED的亮度状态,并可以在发生故障的情况下,检查LED是否开路或短路。

  既然RGBW LED串中的每个LED都设计成单点光源,那么红、绿、蓝和白光合起来就产生了多种多样的色彩,而且饱和度、色彩和亮度是可控的。凭借高速LT3965矩阵式调光器,可以在零(0/265)和100%(256/256)亮度之间、以1/256调光步进设定每个LED的亮度。

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