通常LED都是使用恒流源來驅動的。這是因為它們的亮度是由“流明”（Im）來衡量的，而流明正比于電流。因此。所有的發光二極管的制造商使用的是正向電流I1而不是用正向電壓V，來指定參數，如光輸出、可視角度和波長等的。因此，在這個電路中，我們使用了合適的恒流穩壓器。

一、高亮LED的恒定電流

市場上大多數的開關穩壓器是用來穩壓的，而不是作為恒流源的。一個可以用于修改電路的方法是將穩壓器不斷進行轉換恒定電壓到恒定電流的操作。我們通常在需要調節電壓的地方使用分壓電阻用來代替分壓器，如下圖所示。

二、降低LED的亮度

有兩種方法可以調節LED的亮度。第一種，也是最簡單的方法，就是模擬控制——低電流產生的亮度比較暗。不幸的是這種方法有兩個很大的弊端：首先，LED的亮度并不是嚴格與電流成比例的；其次，發射光線的波長與正常的LED值不同。這兩種情況都是不可取的。第二種是稍微復雜的控制方法，采用恒流源為LED提供標稱的工作電流。一個額外的電路能以給定的比率很快的打開或關閉發光二極管，從平均上看發光二極管的亮度折中。這被視為減少光照強度。通過調節這個比率，我們可以很容易地讓發光二極管發出合適的亮度。這種方法被稱為脈寬調制（或PWM）。

三、用PWM調節亮度

我們以用TPS62260控制產生PWM為例來說明。TPS62260是一個集成的同步降壓轉換開關元件器，典型的時鐘頻率是225MHz。在下圖所示的電路中。

我們將PWM信號直接連接到了它的使能引腳上了。整個開關穩壓電路的啟動和關閉是由PWM信號控制的。試驗表明，使用這種連接方法最高可以輸入100Hz的PWM信號。這樣做的好處是它簡單，不需額外的器件。這也是最有效的，因為在它不工作時，開關穩壓器只能產生很小的靜態電流。它的缺點是這導致了使能腳上的LED變高時的延時。這是因為開關穩壓器有個個“軟啟動”功能：當裝置啟動，輸出的電流是逐漸增大的，直到達到LED的額定電流。在某些應用中，這些可能會是問題，比如不同LED所產生的光的波長，電流是從它的最小值逐漸增加到它的正常操作水平的。例如，在一個PLD項目或液晶電視面板的LED背光燈中。這種變化是不允許的。但是在這個例子中。對眼睛的影響不是很明顯。

第二種變型（下圖）中，小于5kHz的PWM信號是通過一個小信號二極管TS4148RY耦合到TPS62260的誤差放大器的輸入。在這種配置中，輸出波長的轉移是由電纜來決定的。因此它的影響微乎其微。此外，我們在實驗室發現，PWM頻率可提高到5kl-1z。

第三種可能的方法是小于50kHz的PWM信號用來控制一個與LED相連的MOS場效應管Si302ADS。場效應管使LED短路并能更迅速地使它開啟和關閉。調節器工作在恒流模式，因此電流要么流過LED，要么流過場效應管。這種方法的缺點在于增加了場效應管的花費和低效率：多達180mW的功率會浪費在2Q的限流電阻上。它的優點是高輸入頻率：在試驗中，我們成功地給TPS62260輸入了高達50kl-1z的頻率。

四、實際電路

電路的核心（上圖和下圖）是一個MSP430F2131微控制器。它被編程為三相PWM發生器，同時讀取來自旋轉編碼器（R1）的值。這個編碼值用來作為索引查找表，控制每個紅色、綠色和藍色發光二極管的脈沖間隔比率。相應的PWM信號可在輸出腳TA0，TA1和TA2上提供，頻率大概為122Hz。由于人眼的視覺暫留，這個頻率可以確保LED不會閃爍。

為切實執行，我們選擇了小于5kHz的PWM控制方法，這是一個很好的在電路復雜性和性能之間折中的方法。如下圖所示，每種顏色的發光二極管［紅的red（D14），綠色green（D24）和藍色blue（［334）］都由一個獨立的TPS62260DC／DC轉換器提供恒定電流。2Q的電阻設定了流經發光二極管的額定電流為300mA。大電流（達到1A）可以使用TPS62260的“哥哥”TPS62290。它的封裝與TPS62260相同。

FWM信號是由一個小信號二極管（D13、D23、D33）耦合的。當PWM信號過高時，它會反轉相應的開關穩壓器的錯誤信號輸入，這個穩壓器有一個電壓為600rnV的閾值電壓。這就意味著過高的PWM信號會迫使發光二極管熄滅。隨后，當PWM信號變低時，調節器再次開始運轉，發光二極管又會變亮。熱片同時也能幫助印制電路板散熱。

整個電路是由一可控的5V、1A的直流電源適配器供電的。一個使用電阻和齊納二極管的簡單穩壓電路克將5V的電壓降低為33V的電壓，從而可以給MSP430供電。

電路可以按下圖（略）所示的印制電路板布置。有三個版本的電路板，不同之處只是在于發光二極管的封裝和尺寸，這樣能夠使用不同的發光二極管。

用來試驗的印制電路板的雙面都使用了SK477100散熱片，它們是用雙面膠固定在板子上的。滿功耗運行時，可以把發光二極管的溫度從61℃（不使用散熱片）降低到54。C（使用散熱片）。散熱片同時也能幫助印制電路板散熱。