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驱动发白光二极管的电压/电流变换器电路

助工
2014-08-06 21:22:27    评分
驱动发白光二极管的电压/电流变换器电路,

有时候人们需要用一节1.5V电池来驱动一只白色发光二极管(LED)。令人遗憾的是,白色LED的正向电压为3~4V。所以,必须使用一个DC/DC变换器才能用一节电池驱动白色LED。利用图1所示的简单电路,仅用几只元件就可驱动一只白色LED或两只串接的绿色LED。该电路是一种电压/电流变换器,它能把电池电压变换成流过LED的电流。只要改变电阻器R3的阻值,就可调节这一电流,从而调节LED的亮度。如果接通开关S1,电阻器R2就会给晶体管Q2馈送基极电流,Q2导通,Q2的集电极电流通过R3使Q1导通。这时,流过电感器L1的电流不断增大。流经L1的电流增大的斜率是L1电感值和电池电压的函数。流过L1的电流一直增大到某一最大值为止,这一最大值取决于Q1的增益。因为R3的阻值决定了从Q1吸收的基极电流大小,所以Q1的集电极电流也是有限的。

一旦流过L1的电流达到其最大值,流过L1的电流的斜率就会改变。此刻,L1上的电压就会因斜率改变而转变为负极性。这一负电压加在电容器C1两端,使Q2截止,进而又使Q1截止。L1上的负电压不断

增大,直到其达到LED的正向电压为止。这时,电感器L1中的峰值电流流过LED,然后逐渐减小到零。此时Q2通过R2中的电流再次导通,上述周期重新开始。只要调节电阻器R3的阻值,就可确定流过L1的峰值电流大小和流过LED的峰值电流大小。LED的亮度是流过LED的电流的线性函数。所以,调节电阻器R3的阻值,也是调节了LED的亮度。

当然,使用哪一种LED是无关紧要的,LED上的正向电压始终会增大到L1的峰值电流流过LED为止。LED正向电压的不同只会使导通时间(占空比)各异,而流过LED的峰值电流则是相同的。如果图1所示电路的元件数值如图所标,则该电路具有大的30KHZ的振荡频率,并输出流过LED的20mA峰值电流。占空比取决于电池电压与LED正向电压之比。该电路的一个优点是,它不需要使用与LED串接的限流电阻器。LED中的峰值电流是电阻器R3的阻值和Q1的增益的函数。



图1,利用这一成本较低的电路就可用一节电池驱动一只白色LED,而且不使用昂贵的DC/DC变换器。。。


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