三色调光LED台灯电路

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所属分类:整机电路

三色调光LED台灯电路

这个电路出自一款在某电商平台卖爆了的LED台灯,价格便宜,功能简单实用。

三色调光LED台灯电路

所谓三色调光,是指支持三种灯光颜色,同时支持光的亮度调节。下面用三张gif动图感受一下是怎么操作的。

1、开灯关灯:(动图较大,请稍微等待)

三色调光LED台灯电路

2、支持白光、暖光、自然光三种颜色,可自由切换:

三色调光LED台灯电路

3、亮度调节,每次短按调节10%亮度,长按则无极调节亮度:

三色调光LED台灯电路

 

一、实物分析

LED台灯采用USB供电,在USB插头和LED灯之间是控制板,红色的PCBA看起来短小精悍。

三色调光LED台灯电路

控制板正面是4个按键,以及一颗小的LED指示灯。这颗小的LED指示灯,可以让人在黑暗中找到控制板来开灯。

按键从左到右的功能依次是:降低亮度、开灯关灯、切换光色、提高亮度。

三色调光LED台灯电路

控制板的背面,8个脚的芯片是个单片机,表面的型号被抹掉了。

三色调光LED台灯电路

上图右侧的三根线:红色线是暖光LED的供电线,白色线是白光LED的供电线,黑色线是GND。

所以只要控制红色线和白色线的电源通断,就可以实现“三色调光”!

 

、电路原理分析

1、电源输入滤波电容。

电路中用了2颗MLCC贴片陶瓷电容,对使用USB供电的5V电源来说,一般用1颗10uF + 1颗0.1uF来滤波即可。三色调光LED台灯电路

对应的实物图:

三色调光LED台灯电路

 

2、MCU单片机。

为节约成本,作为主控的MCU单片机短小精悍:

①使用内部晶振,无需外挂晶振;

②只有8个管脚,IO口全部用光,不浪费一点资源。

三色调光LED台灯电路

对应的实物图如下,单片机表面的丝印被打磨,型号不详:

三色调光LED台灯电路

 

3、按键。

用单片机的3个GPIO,加上两个二极管,巧妙地实现了4个按键。

三色调光LED台灯电路

单片机程序配置如下:

①3个GPIO均配置为输入口,使能内部上拉电阻;

②当只有GPIO1检测到低电平时,说明按键K1被按下;

③当只有GPIO2检测到低电平时,说明按键K5被按下;

③当只有GPIO3检测到低电平时,说明按键K4被按下;

④当GPIO2、GPIO3同时检测到低电平时,说明按键K2被按下。

 

4个按键的对应实物:

三色调光LED台灯电路

两个二极管的对应实物:
三色调光LED台灯电路

 

4、LED指示灯。

用单片机的1个GPIO控制指示灯:

三色调光LED台灯电路

①在台灯关闭的情况下,GPIO4输出高电平,点亮D4,让人可以在黑暗中找到电源开关按键;

②在台灯打开的情况下,GPIO输出低电平,熄灭D4。

对应的实物图如下:

三色调光LED台灯电路

 

5、控制台灯“三色调光”的MOS管电源开关电路。

原理图:

三色调光LED台灯电路

对应的电路板实物图如下:

三色调光LED台灯电路

原理图中红色虚线框的部分:

三色调光LED台灯电路

单片机的PWM1、PWM2分别控制两个“MOS管电源开关电路”。

当单片机的PWM2:

①输出高电平时,MOS管Q2关闭,白光LED灯WHITE-LED熄灭;

②输出低电平时,MOS管Q2打开,白光LED灯WHITE-LED亮起。

当单片机的PWM1:

①输出高电平时,MOS管Q1关闭,暖光LED灯WARM-LED熄灭;

②输出低电平时,MOS管Q1打开,暖光LED灯WARM-LED亮起。

具体“MOS管电源开关电路”的原理,可以阅读文章《带软开启功能的MOS管电源开关电路》。

台灯支持3种光色:

①当只有白光LED灯WHITE-LED亮起时,灯光颜色为白光;

②当只有暖光LED灯WARM-LED亮起时,灯光颜色为暖光;

③当白光LED灯和暖光LED灯同时亮起时,灯光颜色为自然光。

灯的亮度调节:

通过PWM(脉冲宽度调制)来调节灯的亮度。三色调光LED台灯电路

①当PWM为0% duty cycle时,亮度为100%,即全亮;

②当PWM为10% duty cycle时,亮度为90%;

③当PWM为25% duty cycle时,亮度为75%;

④当PWM为50% duty cycle时,亮度为50%;

⑤当PWM为80% duty cycle时,亮度为20%;

⑥当PWM为100% duty cycle时,亮度为0%,即熄灭。

 

、写在最后

这款灯因为价格便宜,功能简单实用,在某电商平台卖爆了!这篇文章通过详细分析它的电子电路工作原理,让大家感受有市场竞争力的产品是怎样设计的。

为了降低技术文章的阅读难度,提高趣味性,本文大量配图,但详实之余似乎又有点啰嗦,大家喜欢这种写作风格吗?请告诉我,如果喜欢的话在下方点赞哦!

最后,关于电路的学习,希望大家,enjoy!


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