一、前言

隨著智能家居越來越普及的現代社會，調光調色功能基本都成了燈具的標配，這樣的燈具可以在不同場景和功能需求下，通過調節亮度和色溫來提供適宜的照明效果， 最常見的為臺燈、落地燈，吸頂燈等這些類型燈具。

常規的LED控制一般采用PWM信號，通過調節占空比控制一路至多路MOS管或IC進行調光調色功能，市面上大部分LED臺燈上采用的就是PWM控制方式。

PWM調光的特點是簡單方便，適合1-5路LED的控制，缺點是控制器上的MOS管需作為主功率器件對LED進行控制，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），當流過大電流時或者輸入或輸出引線較長（主回路等效電感較大時），由于電感效應，MOS管DS端會產生非常高的尖峰電壓。所以PWM調光一般用在臺燈等小功率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調光調色功能外，還支持音樂律動，定時等功能。可以實現LED幻彩，漸變，流水燈等各種氛圍效果，同時支持，按鍵，紅外遙控、藍牙APP三種控制方式，不得不說功能十分強大豐富。

控制器正面實物圖

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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，防護效果還是做得不錯的。

拆開后PCB細節圖

正面的按鍵面PCB，塑料外殼設計比較巧妙的，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，實現了較好的按鍵效果。

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三、電路分析

表面PCB只有輕觸按鍵，我們對背面PCB部分電路進行分析：

由于元件型號都非常明白的標注在PCB板上了,結合控制器的功能，整個電路原理就變得非常簡單了,把電路原理圖大概畫出如下：

1、輸入信號部分如上面PCB圖片，主要由以下幾個部分組成，

①正面PCB的輕觸按鍵信號，通過按鍵產生的控制信號。

②板載的藍牙天線可以接收手機APP的控制信號。

③紅外接收頭，紅外遙控器控制發出被紅外接收頭接收的信號。

④咪頭采集的聲音信號,音樂模式下使用。

2、MCU部分

采用的為倫茨科技的藍牙BLE芯片ST17H66 SOP16；輸入直流電壓通過二極管隔離，三端穩壓器降壓后得到3.3V的穩定電壓給MUC 供電， MCU對輸入的各種信號進行處理后輸出3.3V的數字信號。

3、電平轉換

這里用到了一顆電平轉換IC SN74LV，這個料號查到的居然是TI半導體的型號，網上價格大概0.5-1.2元，有點懷疑實際型號是否為正品。SN74LV在這個電路的作用為電平轉換，就是把輸入3.3V的信號轉換為5V信號輸出。

如下為實測波形，CH1黃色為輸入的3.3V信號，經過SN74LV后轉換為了CH2藍色的5V數字信號輸出。

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

實際上LED需要后端的IC來實現控制，此款控制器產生的數字信號為單極性歸零碼信號，就是通過一根信號線控制后面一大串LED。

如下原理圖，控制器產生的數字信號輸出到后面的第一至第N個控制IC上，控制IC根據信號程序依次有序的執行LED控制指令，實現LED分時，分段，不同變化等各種功能。

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四、總結

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然后輸出控制的數字信號給后端LED光源，由后端LED光源上的IC對LED進行控制，控制器本身不直接參與LED的控制。

與常規的PWM控制器相比，此類型控制器自身只負責產生輸出數字信號，不需承受主路功耗，理論上不受使用功率限制，并且能實現PWM控制器不能實現的幻彩、追光燈等功能。

整個控制器的硬件電路部分非常簡單，主要難點為軟件部分：支持多種調光調色效果外，兼容多種控制方式，信號協議的輸出等。??

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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