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    簡單的驅動電路是電源通過串一個電阻進行驅動

    時間:2019-08-02 08:18 來源:電工之家

    先科普一下幾個電路的常識:
    1)歐姆定律,電流I=電壓U/電阻R,當電壓給空時,流過回路的電流等于電壓除于回路的電阻 。
    2)電壓源(也就是我們通常所稱的電源),理想的電壓源輸出的電壓是一個恒定的數值,比如12V,5V,3.3V等,除此之外,輸出的電阻(電源的內阻)等于0,不管負載怎么變化,輸出的電壓都恒定不變,實際上輸出的電阻非常小,可能就幾毫歐, 幾十毫歐。
    3)電流源,理想的電流源輸出的電流是一個恒定的數值,比如10A,5A,1A等,輸出的電阻無窮大,不管負載怎么變化,輸出的電流都恒定不變。
    4)電路上的電壓源串聯,如果正極與負極相連,則回路總的電壓為電源1的電壓+電源2的電壓。如果同極性相連,則回路總的電壓為兩電壓源電壓相減。
    5)發光二極管等效模型,二極管可以等效為一個電壓源并上一個小阻抗的等效電阻。
    如下圖,電壓源的電壓為導通電壓,等效小阻抗電阻為斜率;
    簡單的驅動電路是電源通過串一個電阻進行驅動
    6)發光二極管的溫度特性,任何電子元器件在溫度變化的情況下,其電氣參數都會發生變化。比如發光二極管的導通電壓,隨著溫度升高而降低,等效小阻抗也會隨著溫度而變化。
    7)發光二極管消耗的功率等于導通電壓*流過的電流,發光二極管的亮度取決于流過發光二極管的電流。電流大,亮度大,超過一定電流之后,亮度達到飽和,基本上不變化了。
    簡單的驅動電路是電源通過串一個電阻進行驅動;
    根據發光二極管的驅動條件,電源電壓必須大于發光二極管的導通電壓。
    流過發光二極管的電流必須達到一定數值,,以保證發光亮度,比如20mA,并且盡量變化小,以保證一致的亮度和功耗。
    正是這樣串聯電阻的存在,使得很容易滿足上述兩個條件。
    因為整個電路的電流等于電源電壓(V-Vth)/(R+r),其中V是電源電壓,Vth是二極管的導通電壓,R是串聯的電阻,r的二極管等效電阻,從下面的曲線,當電流變化80mA時,導通電壓變化了0.2V,等效阻抗為2.5歐。
    簡單的驅動電路是電源通過串一個電阻進行驅動
    導通電壓比如2.0V,我們可以選擇5v的電源,以滿足低溫時依然能滿足導通條件,
    電流選擇為20mA,比如我們要選擇20mA的電流,可以選擇150歐的電阻,而等效阻抗遠小于190歐, 可以忽略不計;
    當溫度變化時,比如從25度變成了-25度,這個時間導通電壓可能變成了2.4V, 等效電阻變成了5歐, 此時電流變成了(5-2.4)/(150+5)=16.7mA,和25度的20mA變化不大,因此能保證發光和基本一致的亮度。
    如果沒有這個限流電阻,我們直接采用在25度時剛才能導通的電壓,并微調電壓使得流過的電流達到20mA,這個時候電壓大概是2.0+2.5*20mA=2.05V.
    當溫度降低時,導通電壓變成了2.4V,發光二極管根本就沒有辦法導通了,可能還能微亮。
    當溫度升高時,導通電壓變成了1.8V,等效電阻變成了1歐,此時電流=(2.05-1.8)/1=250mA,可能要把發光二極管燒了。
    根本沒有辦法正常工作;
    當用恒流來驅動二極管時,除了恒流源芯片之外,我們可能看不到電阻。
    這個時候是通過恒流芯片調節了輸出電阻,并不是沒有電阻。
    而且這種有負反饋的機制,可以根據工作情況動態調整發光二極管兩端的電壓,使得工作電流穩定。
    這種恒流驅動,加在二極管兩端的電壓不是固定值,而是動態變化的。

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