恒流驅(qū)動原理簡介以及制作一個手電筒

ID:241755 · 發(fā)表于 2019-12-8 01:25

那個寶上買了一個led燈板，準(zhǔn)備做一個補光燈

賣家說這是12v供電的，所以我接上了電源

巨亮的光線差點閃瞎我

于是想著做一套給這個led燈板調(diào)亮度的系統(tǒng)
先大概測量一下工作時候的電流

有圖可見，12v供電的時候，電流大概在380ma左右

于是現(xiàn)有的兩種調(diào)亮度的手法供我選擇——pwm以及恒流源
1.PWM調(diào)亮度，主要的方法是通過高速的點亮與熄滅led，調(diào)節(jié)點亮與熄滅的時間，達到調(diào)節(jié)亮度的效果，PWM原理如圖所示

2.恒流驅(qū)動
首先來看一張led的電流——亮度曲線圖，可以得知，led的亮度和通過它的電流大小呈近乎比例關(guān)系

再來看led的電壓與亮度曲線，發(fā)現(xiàn)led兩端所加的電壓和其亮度并不是呈比例關(guān)系的

當(dāng)led長時間點亮的時候，其溫度會隨著時間而升高，而根據(jù)如下的曲線圖得知，當(dāng)led工作溫度越高的時候，會導(dǎo)致其自身的阻抗越小，會導(dǎo)致更多的電流流過而急劇升溫，最終損壞。

所以對于我這種大功率的led燈板來說，常規(guī)使用的pwm調(diào)亮度不僅會導(dǎo)致頻閃，而且在長時間使用的時候，有損壞led的風(fēng)險，所以我這次設(shè)計了一個恒流調(diào)亮度電路，其電路圖如下所示

電路原理的解讀：
左側(cè)的電位計起著調(diào)節(jié)亮度的作用，將電位計置于最上方，當(dāng)系統(tǒng)上電的時候，上方的比較器同向輸入端得到了來自電位計的5*10/12=4.17的分壓，由于此時mos管為截止?fàn)顟B(tài)，1歐姆電阻上沒有電流通過，不會產(chǎn)生壓降，故經(jīng)過下面一個電壓放大器的輸出也為0，則運放輸出為低電平，上方運放的同向端輸入為4.17v，反向端輸入為0v，則運放開啟mos管。

mos管開啟后，電流流過led燈，直到通過1歐姆電阻的電流達到最大值380ma的時候，此時電阻分壓得到0.38V，通過電壓放大器得4.18V的分壓，此時上方的比較器同向輸入端為4.17V，反向輸入端為4.18V，此時比較器的輸出為低電平，關(guān)閉mos管

關(guān)閉mos之后電流會持續(xù)下降，電阻上的分壓也會下降，此時下面電壓放大器的輸出會再次低于4.17V，這時比較器則再次開啟mos管，一直不斷循環(huán)下去。此電路即可將通過led的電流穩(wěn)定在一個值附件，通過調(diào)節(jié)電位計改變比較器同向端的電壓，即可改變亮度。