一、前言

隨著智能家居越來越普及的現(xiàn)代社會(huì)，調(diào)光調(diào)色功能基本都成了燈具的標(biāo)配，這樣的燈具可以在不同場(chǎng)景和功能需求下，通過調(diào)節(jié)亮度和色溫來提供適宜的照明效果， 最常見的為臺(tái)燈、落地?zé)簦敓舻冗@些類型燈具。

常規(guī)的LED控制一般采用PWM信號(hào)，通過調(diào)節(jié)占空比控制一路至多路MOS管或IC進(jìn)行調(diào)光調(diào)色功能，市面上大部分LED臺(tái)燈上采用的就是PWM控制方式。

PWM調(diào)光的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便，適合1-5路LED的控制，缺點(diǎn)是控制器上的MOS管需作為主功率器件對(duì)LED進(jìn)行控制，控制器的最大功率主要由MOS管決定。

由于PWM頻率較高（一般的為1KHZ），當(dāng)流過大電流時(shí)或者輸入或輸出引線較長(zhǎng)（主回路等效電感較大時(shí)），由于電感效應(yīng)，MOS管DS端會(huì)產(chǎn)生非常高的尖峰電壓。所以PWM調(diào)光一般用在臺(tái)燈等小功率LED上（大功率使用需要加RCD電路吸收了）。

二、外觀功能介紹

今天拆解的為一款非PWM控制方式的LED控制器，通過拆解一起來探究下其工作原理。

如下24V的幻彩LED控制器，輸入為DC接口，輸出為三線的接口，外置紅外接收頭，除了基本的RGBW調(diào)光調(diào)色功能外，還支持音樂律動(dòng)，定時(shí)等功能。可以實(shí)現(xiàn)LED幻彩，漸變，流水燈等各種氛圍效果，同時(shí)支持，按鍵，紅外遙控、藍(lán)牙APP三種控制方式，不得不說功能十分強(qiáng)大豐富。

控制器正面實(shí)物圖

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三、拆解

直接從背面拆開，不得不說外殼非常之牢固，基本看不到縫隙，還是非常暴力才把外殼撬開，如紅色箭頭，外殼三根線都是帶防水膠套的，加上較為密封的外殼，防護(hù)效果還是做得不錯(cuò)的。

拆開后PCB細(xì)節(jié)圖

正面的按鍵面PCB，塑料外殼設(shè)計(jì)比較巧妙的，如箭頭處塑料按鍵只留單邊連接，利用塑料形成的自然彈性與按鍵的配合，實(shí)現(xiàn)了較好的按鍵效果。

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三、電路分析

表面PCB只有輕觸按鍵，我們對(duì)背面PCB部分電路進(jìn)行分析：

由于元件型號(hào)都非常明白的標(biāo)注在PCB板上了,結(jié)合控制器的功能，整個(gè)電路原理就變得非常簡(jiǎn)單了,把電路原理圖大概畫出如下：

1、輸入信號(hào)部分如上面PCB圖片，主要由以下幾個(gè)部分組成，

①正面PCB的輕觸按鍵信號(hào)，通過按鍵產(chǎn)生的控制信號(hào)。

②板載的藍(lán)牙天線可以接收手機(jī)APP的控制信號(hào)。

③紅外接收頭，紅外遙控器控制發(fā)出被紅外接收頭接收的信號(hào)。

④咪頭采集的聲音信號(hào),音樂模式下使用。

2、MCU部分

采用的為倫茨科技的藍(lán)牙BLE芯片ST17H66 SOP16；輸入直流電壓通過二極管隔離，三端穩(wěn)壓器降壓后得到3.3V的穩(wěn)定電壓給MUC 供電， MCU對(duì)輸入的各種信號(hào)進(jìn)行處理后輸出3.3V的數(shù)字信號(hào)。

3、電平轉(zhuǎn)換

這里用到了一顆電平轉(zhuǎn)換IC SN74LV，這個(gè)料號(hào)查到的居然是TI半導(dǎo)體的型號(hào)，網(wǎng)上價(jià)格大概0.5-1.2元，有點(diǎn)懷疑實(shí)際型號(hào)是否為正品。SN74LV在這個(gè)電路的作用為電平轉(zhuǎn)換，就是把輸入3.3V的信號(hào)轉(zhuǎn)換為5V信號(hào)輸出。

如下為實(shí)測(cè)波形，CH1黃色為輸入的3.3V信號(hào)，經(jīng)過SN74LV后轉(zhuǎn)換為了CH2藍(lán)色的5V數(shù)字信號(hào)輸出。

然后？然后就這樣沒了！控制器輸出5V的數(shù)字信號(hào)就沒然后了？那如何控制LED呢？

實(shí)際上LED需要后端的IC來實(shí)現(xiàn)控制，此款控制器產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)為單極性歸零碼信號(hào)，就是通過一根信號(hào)線控制后面一大串LED。

如下原理圖，控制器產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)輸出到后面的第一至第N個(gè)控制IC上，控制IC根據(jù)信號(hào)程序依次有序的執(zhí)行LED控制指令，實(shí)現(xiàn)LED分時(shí)，分段，不同變化等各種功能。

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四、總結(jié)

至此我們搞懂了這款幻彩LED控制器的工作原理：控制器主要接收處理信號(hào)然后輸出控制的數(shù)字信號(hào)給后端LED光源，由后端LED光源上的IC對(duì)LED進(jìn)行控制，控制器本身不直接參與LED的控制。

與常規(guī)的PWM控制器相比，此類型控制器自身只負(fù)責(zé)產(chǎn)生輸出數(shù)字信號(hào)，不需承受主路功耗，理論上不受使用功率限制，并且能實(shí)現(xiàn)PWM控制器不能實(shí)現(xiàn)的幻彩、追光燈等功能。

整個(gè)控制器的硬件電路部分非常簡(jiǎn)單，主要難點(diǎn)為軟件部分：支持多種調(diào)光調(diào)色效果外，兼容多種控制方式，信號(hào)協(xié)議的輸出等。??

最后附上這款控制器的控制效果。

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編輯：黃飛

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