本文主要介紹LED燈在消費類電子產品上的三種基本設計電路。

        作者：王征宇（wzy@iprima.com.cn）    廈門華僑電子股份有限公司研發處

 隨著消費類電子產品的不斷發展，LED燈在消費類電子產品上的應用越來越多，起著“畫龍點睛”的裝飾作用。隨著消費者追求的不斷提高，LED燈也向著時尚化、動感化和多彩化的方向發展。為了更好的了解消費類LED燈的應用，本文將從易到難介紹LED燈的三種基本應用設計。

單燈設計

單燈，顧名思義，指的是一個LED燈。單燈設計是LED燈應用中較簡單、較基本的方式，是構成LED燈應用的基礎，其基本電路如圖1所示：

圖1. 單燈設計電路。

它是由工作電源VCC、一個串聯電阻R1、一個LED燈D1和信號地組成。在設計中，第一步需要確認LED燈的工作狀態，包括正向工作電流I_F和正向工作電壓V_F。以一款藍色LED燈為例，它的正向工作電流要求I_F≤30mA，推薦工作在5mA至20mA。

設計者首先根據正向工作電流I_F與相對光強的I_V曲線圖（圖2a）確定LED燈工作的發光亮度。假設設計者將相對發光強度定在1.5，那么從圖2a中可以找到其對應的正向工作電流I_F為10mA。接著，根據正向工作電流I_F與正向工作電壓V_F的關系曲線圖（圖2b）找到正向工作電流I_F=10mA時對應的正向工作電壓V_F約為3V。第二步確定工作電源VCC和串聯電阻R1的值。

當VCC=5V時，R1=（VCC-V_F）/I_F=（5V-3V）/10mA=200Ω；
       當VCC=3.3V時，R1=（VCC-V_F）/I_F=（3.3V-3V）/10mA=30Ω；

在使用中，如果需要調整LED燈的發光強度，可以通過調整電阻R1的值來調節流過LED燈的工作電流，從而達到調節LED燈的發光強度的目的。

圖2. 一款藍色LED燈的工作參考曲線。

雙燈設計

目前在消費類電子領域，雙燈應用設計較為普遍，比如紅藍雙色燈或紅綠雙色燈等，可以用來指示消費類電子產品電源的狀態，在設計中主要是考慮雙色燈的控制方式。舉個例子，比如設計一臺DVD播放機的電源指示燈，要求DVD待機時指示燈顯示紅色，工作時顯示藍色。按照功能要求可以設計出如下參考電路，見圖3。

圖3. 雙燈設計參考電路。

圖3中的電路工作原理如下所述：電路中有兩路供電，一路是工作時的電壓+5V-Work，負責點亮藍色LED燈，在DVD待機時其電壓小于0.3V；另一路是待機電壓+5V-Standby，負責點亮紅色LED燈。電路中的三極管Q1與電阻R2、R3和R4用來控制紅色LED燈的供電，當+5V-Work的電壓超過藍色LED燈工作的正向工作電壓VF時，藍色LED燈點亮，同時必須保證三極管Q1飽和導通，此時Q1的集電極電壓為虛地電壓，從而紅色LED燈熄滅，指示DVD進入工作狀態；待機時，當+5V-Work的電壓低于藍色LED燈工作的正向工作電壓VF時，藍色LED燈熄滅，同時三極管Q1截止，此時+5V-Standby電壓通過電阻R1點亮紅色LED燈，指示DVD進入待機狀態。

圖3的電路設計是利用供電電壓的不同狀態來控制LED燈的點亮與熄滅，在設計中常常需要利用系統的IO口來控制LED燈的供電，組成靈活的控燈機制，如圖4所示：電路中有兩個系統的IO口IO1和IO2來控制燈的供電，這樣設計者可以隨心所欲的控制LED燈。

在設計中需要注意系統IO口在系統啟動時和工作時的狀態，防止出現IO口電平跳變引起LED燈顯示錯亂。圖4的電路還可以使LED燈產生第三種顏色，當兩個燈都點亮時就會出現第三種顏色，可以作為其他用途。

圖4. IO口控制雙燈的參考電路。

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