中心议题：
解决方案：
- PWM调光驱动电路设计
- 电流与PWM 占空比的关系分析
- PWM 占空比调节方式分析
LED 是一种固态电光源，是一种半导体照明器件，其电学特性具有很强的离散性。它具有体积小、机械强度大、功耗低、寿命长，便于调节控制及无污染等特征，有极大发展前景的新型光源产品。LED 调光方法的实现分为两种：模拟调光和数字调光，其中模拟调光是通过改变LED 回路中电流大小达到调光；数字调光又称PWM 调光，通过PWM 波开启和关闭LED 来改变正向电流的导通时间以达到亮度调节的效果。模拟调光通过改变LED 回路中的电流来调节LED 的亮度，缺点是在可调节的电流范围内，可调档位受到限制；PWM 波调光可通过改变高低电平的占空比来任意改变LED 的开启时间，从而使亮度调节的档位增多。本文拟用两种方法共同作用，以达到调节LED 亮度的效果。
1 LED 调光方法
模拟调光是通过改变LED 回路中电流大小达到调光， 电源电压不变， 通过改变R 的电阻值来改变回路中的电流， 从而达到改变LED 亮度的效果。很多其他模拟调光都是采用这种方法的延伸， 其优点是电流可连续， 但可调节电流的范围往往受到硬件的限制， 调节档位不多， 对于要求亮度感应敏感的高精度采光设备， 这种方法不理想。
数字调光又称PWM 调光， 通过PWM 波开启和关闭LED 来改变正向电流的导通时间， 以达到亮度调节的效果。该方法基于人眼对亮度闪烁不够敏感的特性，使负载LED 时亮时暗。如果亮暗的频率超过100 Hz ， 人眼看到的就是平均亮度， 而不是LED 在闪烁。PWM 通过调节亮和暗的时间比例实现调节亮度， 在一个PWM 周期内， 因为人眼对大于100 Hz 内的光闪烁， 感知的亮度是一个累积过程， 即亮的时间在整个周期中所占得比例越大， 人眼感觉越亮。但是对于一些高频采样的设备， 如高频采样摄像头， 采样时有可能恰好采到LED 暗时的图像。因此本文将模拟和数字相结合， 设计了LED 的驱动电路。
2 采用电感的PWM 调节方法
2.1 驱动电路
电路中， 当电感上通有电流时， 电感会产生磁场， 即部分电流转换成磁能的方式“ 存储” 在电感中； 当不再向电感上通电流时， 电感会将磁能通过电流的方式在回路中释放出来。这也是电感上电流不能突变的原因， 基于电感的这种“ 充放电” 原理， 可以将它用来平均PWM 波调光中产生的不连续电流。式（1） 、式（2） 分别是LR 电路的充电和放电过程及电流与时间的关系。
其中，If是最终稳定电流，I0是放电初始电流，τ （τ=L/R，L 是电感值，R 是回路电阻） 是LR 电路的时间常数。
图1 所示为驱动电路， 电感值的选择以及PWM 波的频率选择在此驱动电路中相当重要。选择C8051330 芯片作为PWM 波的输出， 采用定时器翻转控制高低电平的时间，从而控制PWM 波的占空比。
图1 驱动电路
