实例讲解:LED恒流电路的电路原理

2024-05-13 09:40:55 fandoukeji

实例讲解:LED恒流电路的电路原理

         这是一个LED恒流电路板:
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        复原其电路原理图:

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        既然说是LED的恒流电路,它是怎样实现恒流的呢?

        为了直观地演示它的“恒流”效果,请看以下的仿真动图。


        当用24V供电时:
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        流过LED的电流为:

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        当用12V供电时:

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        流过LED的电流为:

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        分别用24V和12V供电,电压相差一倍,流过LED的电流大小却差别不大,也就是电流基本“恒定”。


        下面以12V供电为例,分析实现恒流的电路原理
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        所谓知彼知己,百战不殆,首先找出实现恒流时的已知条件:


        供电电压12V;
        LED导通时压降(Vf)约为2.1V;

        三极管导通时基极与发射极电压差(Vbe)约为0.7V。


        后面就比较简单了,从已知条件出发,推导出未知量即可。


        1、从12V出发,每经过1个LED电压降低2.1V,可以确定以下3个电路节点的电压分别为9.9V、7.8V、5.7V:


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        2、从地GND出发,每经过一个三极管的发射极和基极,电压上升0.7V:


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        这样电路中所有节点的电压都确定了:

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        能实现恒流,是因为电阻R4被三极管Q2的基极发射极(be极)钳位为0.7V,流过它的电流也就固定为:


        0.7V / R4 = 0.7V / 20ohm = 35mA


        因为三极管的基极只流入很小的电流,所以可以忽略,于是这个35mA基本就是流过三极管Q1的电流,也基本就是流过LED灯的电流:


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        上述的理论分析跟仿真动图展示的结果基本一致。

        根据该电路恒流的原理,要改变恒流值,调整电阻R4的大小即可。


        需要注意的是,三极管Q1的功耗是否过高。三极管的功耗Pc等于:


        Vce * Ic


        Vce为集电极与发射极的压差。
        Ic为集电极流过的电流。

        对于SOT-23封装的三极管来说:


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        其可承受的最大功耗是比较小的,这份数据手册里写的是200mW:


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        读者朋友们可以自行计算一下,在24V供电情况下,Q1的功耗是否已经超出200mW。(光看不练,效果减半,大家可试着动动手)

        提示:使用下图红色箭头的数值进行计算即可。


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        另外,电阻R2是为了给三极管Q1提供基极电流通路,给三极管Q2提供集电极电流通路:


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