這個電路，出自一款在某電商平臺賣爆了的LED臺燈。

價格便宜，功能簡單實用：

所謂三色調光，是指支持三種燈光顏色，同時支持光的亮度調節。

下面用三張gif動圖感受一下是怎么操作的。

1、開燈關燈：（動圖較大，請稍微等待）

2、支持白光、暖光、自然光三種顏色，可自由切換：

3、亮度調節，每次短按調節10%亮度，長按則無極調節亮度：

一、實物分析

LED臺燈采用USB供電，在USB插頭和LED燈之間是控制板，紅色的PCBA看起來短小精悍：

控制板正面是4個按鍵，以及一顆小的LED指示燈。

這顆小的LED指示燈，可以讓人在黑暗中找到控制板來開燈。

按鍵從左到右的功能依次是：降低亮度、開燈關燈、切換光色、提高亮度。

控制板的背面，8個腳的芯片是個單片機，表面的型號被抹掉了：

上圖右側的三根線：

紅色線是暖光LED的供電線

白色線是白光LED的供電線

黑色線是GND。

所以只要控制紅色線和白色線的電源通斷，就可以實現“三色調光”！

二、電路原理分析

1、電源輸入濾波電容。

電路中用了2顆MLCC貼片陶瓷電容。

對使用USB供電的5V電源來說，一般用1顆10uF + 1顆0.1uF來濾波即可：

對應的實物圖：

2、MCU單片機。

為節約成本，作為主控的MCU單片機短小精悍：

①使用內部晶振，無需外掛晶振；

②只有8個管腳，IO口全部用光，不浪費一點資源。

對應的實物圖如下，單片機表面的絲印被打磨，型號不詳：

3、按鍵。

用單片機的3個GPIO，加上兩個二極管，巧妙地實現了4個按鍵：

單片機程序配置如下：

①3個GPIO均配置為輸入口，使能內部上拉電阻；

②當只有GPIO1檢測到低電平時，說明按鍵K1被按下；

③當只有GPIO2檢測到低電平時，說明按鍵K5被按下；

④當只有GPIO3檢測到低電平時，說明按鍵K4被按下；

⑤當GPIO2、GPIO3同時檢測到低電平時，說明按鍵K2被按下。

4個按鍵的對應實物：

兩個二極管的對應實物：

4、LED指示燈。

用單片機的1個GPIO控制指示燈：

①在臺燈關閉的情況下，GPIO4輸出高電平，點亮D4，讓人可以在黑暗中找到電源開關按鍵；

②在臺燈打開的情況下，GPIO輸出低電平，熄滅D4。

對應的實物圖如下：

5、控制臺燈“三色調光”的MOS管電源開關電路。

原理圖：

對應的電路板實物圖如下：

原理圖中紅色虛線框的部分：

單片機的PWM1、PWM2分別控制兩個“MOS管電源開關電路”。

當單片機的PWM2：

①輸出高電平時，MOS管Q2關閉，白光LED燈WHITE-LED熄滅；

②輸出低電平時，MOS管Q2打開，白光LED燈WHITE-LED亮起。

當單片機的PWM1：

①輸出高電平時，MOS管Q1關閉，暖光LED燈WARM-LED熄滅；

②輸出低電平時，MOS管Q1打開，暖光LED燈WARM-LED亮起。

具體“MOS管電源開關電路”的原理，可以閱讀文章《帶軟開啟功能的MOS管電源開關電路》(點擊閱讀)。

臺燈支持3種光色：

①當只有白光LED燈WHITE-LED亮起時，燈光顏色為白光；

②當只有暖光LED燈WARM-LED亮起時，燈光顏色為暖光；

③當白光LED燈和暖光LED燈同時亮起時，燈光顏色為自然光。

燈的亮度調節：

通過PWM（脈沖寬度調制）來調節燈的亮度。

①當PWM為0% duty cycle時，亮度為100%，即全亮；

②當PWM為10% duty cycle時，亮度為90%；

③當PWM為25% duty cycle時，亮度為75%；

④當PWM為50% duty cycle時，亮度為50%；

⑤當PWM為80% duty cycle時，亮度為20%；

⑥當PWM為100% duty cycle時，亮度為0%，即熄滅。

這篇文章，通過詳細分析它的電子電路工作原理，讓大家感受有市場競爭力的產品是怎樣設計的。