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驅動發白光二極管的電壓/電流變換器電路

發布時間:2010-7-14 09:02    發布者:zealot
關鍵詞: 白光二極管 , 變換器
有時候人們需要用一節1.5V電池來驅動一只白色發光二極管LED)。令人遺憾的是,白色LED的正向電壓為3~4V。所以,必須使用一個DC/DC變換器才能用一節電池驅動白色LED。利用圖1所示的簡單電路,僅用幾只元件就可驅動一只白色LED或兩只串接的綠色LED。該電路是一種電壓/電流變換器,它能把電池電壓變換成流過LED的電流。只要改變電阻器R3的阻值,就可調節這一電流,從而調節LED的亮度。如果接通開關S1,電阻器R2就會給晶體管Q2饋送基極電流,Q2導通,Q2的集電極電流通過R3使Q1導通。這時,流過電感器L1的電流不斷增大。流經L1的電流增大的斜率是L1電感值和電池電壓的函數。流過L1的電流一直增大到某一最大值為止,這一最大值取決于Q1的增益。因為R3的阻值決定了從Q1吸收的基極電流大小,所以Q1的集電極電流也是有限的。
  
一旦流過L1的電流達到其最大值,流過L1的電流的斜率就會改變。此刻,L1上的電壓就會因斜率改變而轉變為負極性。這一負電壓加在電容器C1兩端,使Q2截止,進而又使Q1截止。L1上的負電壓不斷增大,直到其達到LED的正向電壓為止。這時,電感器L1中的峰值電流流過LED,然后逐漸減小到零。此時Q2通過R2中的電流再次導通,上述周期重新開始。只要調節電阻器R3的阻值,就可確定流過L1的峰值電流大小和流過LED的峰值電流大小。LED的亮度是流過LED的電流的線性函數。所以,調節電阻器R3的阻值,也是調節了LED的亮度。
  
當然,使用哪一種LED是無關緊要的,LED上的正向電壓始終會增大到L1的峰值電流流過LED為止。LED正向電壓的不同只會使導通時間(占空比)各異,而流過LED的峰值電流則是相同的。如果圖1所示電路的元件數值如圖所標,則該電路具有大的30KHZ的振蕩頻率,并輸出流過LED的20mA峰值電流。占空比取決于電池電壓與LED正向電壓之比。該電路的一個優點是,它不需要使用與LED串接的限流電阻器。LED中的峰值電流是電阻器R3的阻值和Q1的增益的函數。

圖1,利用這一成本較低的電路就可用一節電池驅動一只白色LED,而且不使用昂貴的DC/DC變換器。
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