恒流驅動原理簡介以及制作一個手電筒

ID:241755 · 發表于 2019-12-8 01:25

那個寶上買了一個led燈板，準備做一個補光燈
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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燈板調亮度的系統
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

于是現有的兩種調亮度的手法供我選擇——pwm以及恒流源
1.PWM調亮度，主要的方法是通過高速的點亮與熄滅led，調節點亮與熄滅的時間，達到調節亮度的效果，PWM原理如圖所示
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2.恒流驅動
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系

再來看led的電壓與亮度曲線，發現led兩端所加的電壓和其亮度并不是呈比例關系的
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當led長時間點亮的時候，其溫度會隨著時間而升高，而根據如下的曲線圖得知，當led工作溫度越高的時候，會導致其自身的阻抗越小，會導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，常規使用的pwm調亮度不僅會導致頻閃，而且在長時間使用的時候，有損壞led的風險，所以我這次設計了一個恒流調亮度電路，其電路圖如下所示
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電路原理的解讀：
左側的電位計起著調節亮度的作用，將電位計置于最上方，當系統上電的時候，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管為截止狀態，1歐姆電阻上沒有電流通過，不會產生壓降，故經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，關閉mos管

關閉mos之后電流會持續下降，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，一直不斷循環下去。此電路即可將通過led的電流穩定在一個值附件，通過調節電位計改變比較器同向端的電壓，即可改變亮度。
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