模拟设计简化LED亮度调节
这种电路拥有非常高的效率,因为FB引脚电压的值相对较低。这种低电压可降低检测电阻R2的功耗。另外,TPS62150在轻载电流条件下使用节能模式,以在大多数负载范围保持较高的效率。图3显示了图1所示电路的效率,其使用一个12V输入,并且在开关输出过程中使用TDK的VLF3012ST-2R2电感器。
我们可以提高这种电路的效率,但代价是增加电路尺寸。例如,你可以将FSW(开关频率)控制引脚连接输出电压,从而降低工作频率,并且(或者)选择一个低DCR(DC电阻)及(或)拥有更佳AC损耗特性的电感器。尽管实现这两种方法可能需要更多的电路板面积,但却可以达到90%以上的效率。尽管其效率并非最高,但图1所示设计却拥有较小的解决方案尺寸和较好的工作效率。
电路局限性
由于这种电路使用一个非精确模拟输入(一种手动调节电位计)来调节LED电流,因此检测电阻、电位计电阻和SS/TR引脚电流的容差以及其对LED亮度的影响程度,都不那么重要。如果LED太亮,用户只需调低电位计电阻便可。如果太暗,只需调高电位计电阻。使用一个多向调节电位计时,我们可以有效地控制LED亮度,用于许多一般应用,例如:手电筒和背光等。
这种设计存在的一个缺点是SS/TR引脚和FB引脚电压之间的补偿。SS/TR引脚被拉低至0V时,通过减小电位计电阻,仍然可以有50mA的电流流过LED。因此,LED无法完全关闭,除非你增加一个带有上拉电阻器的接地开关,其连接至EN(激活)引脚。
其他模拟亮度调节方法
本文所述使用电位计电路的优点是其简易性和高成本效益。模拟亮度调节要求的模拟电压由IC的一个精确电流源产生,之后通过一个用户调节型电阻器转换为相应的光输出。除这种电位计以外,无需再使用任何其他组件。亮度调节的输入即电位计,是唯一需要的组件。

图3:图1所示电路在亮度调节范围的效率。
如果没有这种精确电流源,我们需要考虑使用其他方法来产生模拟亮度调节所需的模拟电压。一些传统方法包括:使用一个独立参考电压IC,产生精确模拟电压;通过一个RC滤波器改变微控制器PWM输出的占空因数来产生精确模拟电压;或者使用一个带DAC的微控制器来产生精确模拟电压。
所有这些方法都要求用户输入来改变光输出。使用参考电压IC时,仍然要求使用一个电位计作为IC的输入,以调节电压和控制光输出。基准IC方法的成本比本文重点介绍的简易方法要高。
最后两种方法要求使用一个微控制器,同样也增加了解决方案的成本。尽管智能手机和GPS系统都包含有一颗微控制器,但一般的手电筒却没有。具体使用哪种方法,取决于你手边的应用,因为某些产品需要更友好的用户界面(可能使用触摸屏控制)。
第三种方法使用一个更大且更昂贵的DAC来代替电位计。DAC具有更好的输出模拟电压间隔尺寸,因此其光输出控制也比电位计更加精确。具体的应用决定了这种高昂的代价是否值得。
在降压转换器的SS/TR引脚上使用电位计是一种简单、小巧且低成本的方法,可为背光和手电筒照明等应用的高电流LED提供线性的模拟亮度调节。使用模拟亮度调节时,使用一个12V输入电源可在大多数亮度调节范围保持85%左右的效率。整套电路仅要求6个组件加上大功率LED
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