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實(shí)例講解:LED恒流電路的電路原理

2024/4/18 11:50:22??????點(diǎn)擊:
        這是一個(gè)LED恒流電路板:
        
        
        復原其電路原理圖:

        


        既然說(shuō)是LED的恒流電路,它是怎樣實(shí)現恒流的呢?

        為了直觀(guān)地演示它的“恒流”效果,請看以下的仿真動(dòng)圖。


        當用24V供電時(shí):
        

        

        流過(guò)LED的電流為:

        


        當用12V供電時(shí):

        


        流過(guò)LED的電流為:

        


        分別用24V和12V供電,電壓相差一倍,流過(guò)LED的電流大小卻差別不大,也就是電流基本“恒定”。


        下面以12V供電為例,分析實(shí)現恒流的電路原理。
        

        所謂知彼知己,百戰不殆,首先找出實(shí)現恒流時(shí)的已知條件:


        供電電壓12V;
        LED導通時(shí)壓降(Vf)約為2.1V;

        三極管導通時(shí)基極與發(fā)射極電壓差(Vbe)約為0.7V。


        后面就比較簡(jiǎn)單了,從已知條件出發(fā),推導出未知量即可。


        1、從12V出發(fā),每經(jīng)過(guò)1個(gè)LED電壓降低2.1V,可以確定以下3個(gè)電路節點(diǎn)的電壓分別為9.9V、7.8V、5.7V:


        


        2、從地GND出發(fā),每經(jīng)過(guò)一個(gè)三極管的發(fā)射極和基極,電壓上升0.7V:


                

        這樣電路中所有節點(diǎn)的電壓都確定了:

        


        能實(shí)現恒流,是因為電阻R4被三極管Q2的基極發(fā)射極(be極)鉗位為0.7V,流過(guò)它的電流也就固定為:


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


        因為三極管的基極只流入很小的電流,所以可以忽略,于是這個(gè)35mA基本就是流過(guò)三極管Q1的電流,也基本就是流過(guò)LED燈的電流:


        


        上述的理論分析跟仿真動(dòng)圖展示的結果基本一致。

        根據該電路恒流的原理,要改變恒流值,調整電阻R4的大小即可。


        需要注意的是,三極管Q1的功耗是否過(guò)高。三極管的功耗Pc等于:


        Vce * Ic


        Vce為集電極與發(fā)射極的壓差。
        Ic為集電極流過(guò)的電流。

        對于SOT-23封裝的三極管來(lái)說(shuō):


        


        其可承受的最大功耗是比較小的,這份數據手冊里寫(xiě)的是200mW:


        


        讀者朋友們可以自行計算一下,在24V供電情況下,Q1的功耗是否已經(jīng)超出200mW。(光看不練,效果減半,大家可試著(zhù)動(dòng)動(dòng)手)

        提示:使用下圖紅色箭頭的數值進(jìn)行計算即可。


        


        另外,電阻R2是為了給三極管Q1提供基極電流通路,給三極管Q2提供集電極電流通路: