LED驅(qū)動電路原理

1、1-LED手電筒驅(qū)動電路原理市場上出現(xiàn)一種廉價的 LED手電筒，這種手電前端為 58個高亮度發(fā)光管，使用12節(jié)電池。由于使用 超高亮度發(fā)光管的原因，發(fā)光效率很高，工作電流比較小，實測使用一節(jié)五號電池5頭電筒，電流只有100 mA左右。非常省電。如果使用大容量充電電池，可以連續(xù)使用十幾個小時，筆者就買了一個。從前端 拆開后，根據(jù)實物繪制了電路圖，如圖1所示。C1110. Irnii7Et &VVT2LEDlJt 1000圖1 LED手電驅(qū)動電路原理圖工作原理：接通電源后，VT1因R1接負極，而c1兩端電壓不能突變。VT1（b）極電位低于e極，VT1導通，VT2（b） 極有電流流入，VT2

2、也導通，電流從電源正極經(jīng) L、VT2（c）極到e極，流回電源負極，電源對 L充電，L儲 存能量，L上的自感電動勢為左正右負。經(jīng)c1的反饋作用，VT1基極電位比發(fā)射極電位更低，VT1進入深度飽和狀態(tài)，同時 VT2也進入深度飽和狀態(tài)，即lb>lc/ B B為放大倍數(shù)）。隨著電源對c1的充電，C1兩 端電壓逐漸升高，即 VTI（b）極電位逐漸上升，Ib1逐漸減小， 當Ib1<=lc1/ B時，VT1退出飽和區(qū)，VT2 也退出飽和區(qū)，對 L的充電電流減小。此時.L上的自感電動勢變?yōu)樽筘撚艺?，?jīng)c1反饋作用。VT1基極電位進一步上升，VT1迅速截止，VT2也截止，L上儲存的能量釋放，發(fā)光管上

3、的電源電壓加到L上產(chǎn)生了自感電動勢，達到升壓的目的。此電壓足以使LED發(fā)光。2-自制高亮度白光LED燈高亮度白光LED燈（以下簡稱白光燈）具有光色好（與日光接近），節(jié)能（電光轉(zhuǎn)換效率遠高于白熾燈， 也 高于熒光燈，是一種冷光源），壽命長（壽命是熒光燈的幾倍（白熾燈的幾十倍）,環(huán)保無污染的特點 成為白 熾燈和熒光燈的有力挑戰(zhàn)者。但其不足之處是目前價格較高。目前，白光燈已發(fā)展到第二代；第一代白光燈的價格已大幅下降，5白光燈的價格已降到 0.25/只，拆機5白光燈的價格為0.2 /只，此價格已經(jīng)可以接受。筆者不久前以每只0.16元的價格郵購了幾十只拆機件5白光燈，用它制作了幾只照明燈，效果不錯，現(xiàn)向

4、愛好者作一介紹。新店開張/38LED節(jié)能燈套件/LED燈散件/ 一度燈.75元市電220V 1.2W白光LED照明燈用一只易拉罐的球形罐底，用剪刀修圓，在上面鉆出20個小孔，小孔的分布呈圓形，盡量制作得美觀些，孔的大小以剛好能嵌入白光燈為度。每只白光燈的工作電壓為 3.0V3.6V，4只白光燈串聯(lián)組成一組,工作電壓為12.0V14.4V , 5組白光燈再并聯(lián)起來，在 12.6V電壓時的電流約等于 100mA消耗的功率1.26W要在220V市電工作，需要一個降壓整流濾波電路，比較省錢的辦法是使用廢舊的節(jié)能燈控制電路。節(jié) 能燈可以說是家家都有，因價值低，損壞后維修店不愿意修理，一般均作廢棄處理，因

5、此可以不花錢或只 花上少量錢在廢品站等地方得到。其實大多數(shù)損壞的節(jié)能燈只是燈管壞了，其電路往往完好可用，既使損 壞了也容易修復。5W- 13W節(jié)能燈基本上均采用同一種電路和元件。D2少1.50 15 32OTD1 D44 幻0113001帆:D52J222J510k7 5 yr|；i *市電經(jīng)整流和C1、C2濾波后得到約300V直流電加在Q1、Q2組成的逆變電路，產(chǎn)生數(shù)十千赫的高頻振 蕩，經(jīng)L、C5 T對燈管放電，使節(jié)能燈發(fā)光。L和C5組成串聯(lián)諧振電路，諧振在逆變電路產(chǎn)生的高頻振蕩頻率上。燈管啟動時，燈管未導通放電，諧振回路中只有燈管的燈絲電阻，阻值比較小，回路中的電流 比較大，此電流在L和C

6、5上產(chǎn)生數(shù)百伏的電壓，C5上的電壓使燈管擊穿放電發(fā)光。燈管放電后內(nèi)阻很小， 它并聯(lián)在C5上使諧振回路的 Q值大大下降，C5和L上的電壓降低到幾十伏以維持燈管繼續(xù)放電，由此說 明節(jié)能燈工作時的電壓變化比較大。要把節(jié)能燈改造為白光燈的電源，可把C5直接聯(lián)接到L和T的初級,再把L改作變壓器，并增加低壓整流濾波電路即可。220V.C54CWV0 IS 32OT令4 ' 1N4OO7¥>坯乙兀為了使低壓輸岀的直流電比較穩(wěn)定，L和C5不能作為諧振電路使用，其諧振頻率應遠低于逆變電路的振蕩頻率，可增加 C5的容量，由原來的332改為473(即0.047 uF)或更大，甚至不用 C5

7、L改造為變壓器 的方法是在L線圈外面加繞低壓繞組。L 一般采用0.150.17的漆包線，300320匝。實測線圈的電壓為 80100V，由此可得每伏的匝數(shù)約等于 3。電源整流的方式可采用橋式全波整流或雙半波整流電路。為了節(jié)省兩個二極管和減小損耗，筆者采用 雙半波整流電路，要求變壓器次級線圈的匝數(shù)加倍，并有中心抽頭。供給白光燈的直流電壓選取為12.6V ，故次級繞組的電壓應為 12.6/12=10.5V（ 電容濾波輸出的直流電壓大約等于交流輸入電壓的 1.2 倍） ，次級 線圈的匝數(shù)等于10.5 X3=31.5，可取為 32匝，由此得到次級線圈的匝數(shù)等于64,在32匝抽出中心頭。白光燈的電流為1

8、00mA按銅線每平方毫米允許通過3安培計算，可選用0.25線徑的漆包線，其截面積等于0.049平方毫米，容許通過的電流是147mA大于需要的100mA符合要求。節(jié)能燈L線圈一般采用亂繞的方式，繞制比較松，占據(jù)的空間較大，要在原線圈外加繞64匝線圈難度較大，解決的辦法可采用自耦變壓器的方式。因電路安裝在節(jié)能燈原來的燈頭內(nèi)，人體不會接觸到控斜電 路，安全方面沒有問題。自耦方式的效率比較高，用料較省，而且能夠在原有的線圈骨架上繞下。具體方 法是，把L線圈的匝數(shù)拆下64匝，然后用0.25左右的漆包線順著原線圈繞制的方向繞64匝，在32匝抽出中心頭。繞線圈不用加墊絕緣材料，不用繞線機用手繞就可以。若是找

9、不到0.25 的漆包線?？蓮牧硪粋€節(jié)能燈上拆下 L 線圈， 用線圈上的 0.15 漆包線 3股并起來繞制。 線圈裝上磁芯時要注意在磁芯對接處留一 個間隙。也就是在接縫處墊上一層不干膠紙，目的是避免磁芯飽和。整流二極管不能用4007（頻率低）或肖特基管（耐壓低），應使用FR107、RU2等快速恢復二極管。然后 把電路板上的銅箔條略作改動，新增加的幾個元件都可以安裝在原來的電路板上。找來的節(jié)能燈先要試一試電路是否完好能用。電路中最容易損壞的元件是兩個13001 三極管，其次是C1、C2、C5和4只整流用的1N4007二極管，其他元件損壞的可能性比較小。用萬用表檢查若元件完好。 就可通電試驗。先在電

10、源進線中串聯(lián)一個 300Q2W- 5W勺電阻，一來保護電路（若萬一電路中有未查出的短 路故障， 有了電阻可避免故障擴大 ） ，二來可測量電阻上的電壓以算出電路消耗的電流和功率。首先測試電 路的空載運行情況。即變壓器T2次級不接負載。通入 220V交流電后，300 Q上的電壓在0.91.2V就說明電路工作正常。若電壓低于0.8V，表示線圈的感抗比較大，逆變電路不容易起振，電路不能輸出直流電， 可用增加T2磁芯間隙的辦法來解決。也就是在磁芯的接縫處再墊上一層紙。若是300 Q上的電壓超過1.4V,說明磁芯的間隙可能比較大。可試一試在磁芯接縫處改墊薄一些的紙。若是電壓仍然比較大，很可能變 壓器內(nèi)部有

11、短路故障，或者是電路上的其他地方有故障?？蛰d試驗正常后，下一步接上整流濾波電路和假 負載電阻。根據(jù)白光燈的電壓和電流，可算出白光燈的電阻等于12.6/0.仁126 Q，可用一只120Q 2W-5W勺電阻代替白光燈接到直流電源上。通電試驗，120Q電阻上的電壓在12.413.5V就表明電路工作正常。若是電壓偏低，可增加 T2次級線圈匝數(shù)或是減小 C5的電容量來解決。若電壓偏高，可減少T2次級線圈的匝數(shù)或是增大 C5的電容量甚至不用 C5o測試完成后，取下假負載電阻，把白光燈聯(lián)接到電路板上， 最后把電路板裝入燈頭內(nèi)，再把燈頭和半球形的白光燈用膠粘貼在一起，整個白光燈的制作就告完成。白光燈正常工作時

12、在 300 Q上的電壓為2.8V3.2V，消耗的功率2.12.35W,對比5W的節(jié)能燈，（試 測了幾只5W節(jié)能燈，其功率均在 5.2W左右），白光燈的功率不到 5W節(jié)能燈功率的一半，而實際的照明效 果（在燈的正面）與5W節(jié)能燈相當。若當?shù)厥须婋妷翰环€(wěn)定，可增加一個由 7812組成的穩(wěn)壓電路，如圖 5。為了使7812能正常工作，整 流濾波后的直流電壓應在 14V16V，因此應適當增加T2次級線圈的匝數(shù)。圖中使用 D6的目的是為了使輸 出的電壓等于12.6V。IM時電月i %,2OIIV±?T3-聲控閃光LED燈電路圖電路主要由撿音器（駐極體電容器話筒），晶體管放大器和發(fā)光二極管等構(gòu)成。

13、電路原理靜態(tài)時，VT1處于臨界飽和狀態(tài)，使 VT2截止，LED1和LED2皆不發(fā)光，R1給電容話筒MIC提供偏置電流， 話筒撿取室內(nèi)環(huán)境中的聲波信號后即轉(zhuǎn)為相應的電信號，經(jīng)電容C1送到VT1的基極進行放大，VT1、VT2組成兩級直接耦合放大電路，只要選取合適的R2、R3使無聲波信號。VT1處于臨界飽和狀態(tài)，而以使 VT處于截止狀態(tài)，兩只LED中無電流流過而不發(fā)光，當MIC撿取聲波信號后，就有音頻信號注入 VT1的基極,其信號的負半周使 VT1退出飽和狀態(tài)，VT1的集電極電壓上升。VT2導通，LED1和LED2點亮發(fā)光，當輸入 音頻信號較弱時，不足以使 VT1退出飽和狀態(tài)，LED1和LED2仍保

14、持熄滅狀態(tài)，只有較強信號輸入時，以 光二極管才點亮發(fā)光，所以，LED1和LED2能隨著環(huán)境聲音（如音樂、說話）信號的強弱起伏而閃爍發(fā)光。元件清單VT1、VT29014(BT20O)話筒R14.7KR2 1MR310KC1 1UF/16VC2100UF/10VLED1、LED2發(fā)光二極管組裝與調(diào)試:1、按原理圖畫出裝配圖,然后按裝配圖進行裝配。VT1不能退LED1和 LED2點亮發(fā)光，所以。對于靈敏度不同的電容話筒，以及B值不同的三極管，VT1的集電極電阻R3的大小要2、注意三極管的極性不能接錯，元件排列整齊、美觀。3、通電后先測 VT的集電極電壓，使其在 0.20.4之間，如果該電壓太低則施加

15、聲音信號后,出飽和狀態(tài)，VT2則不能導通，如果該電壓超過VT2的死區(qū)電壓，則靜態(tài)時 VT2就導通，使通過調(diào)試來確定。4、離話筒約0.5米距離，用普通聲音（音量適中）講話時，LED1 LED2應隨聲音閃爍。如需大聲說話時,發(fā)光管才閃爍發(fā)光，可適當減小R3的阻值，也可更換 B值更大的三極管。4-NE555和74LS00等制作LED跑馬燈本電路采用 NE555 74LS00、74LS154、74LS193和LED制作的跑馬燈，制作簡單。當電源打開后，解碼器 74LS154的輸出端Q0為低電位時，74LS193為正數(shù)計數(shù)器，LED從D1D16依次 單個點燈，74LS154的輸出端Q15為低電位時，74LS193為侄數(shù)計數(shù)器，LED從D16D1依次單個點燈， LED燈從D1依次亮至D16,然后從D16返回D1,如此循環(huán)不止。&+Vcc斗100ME吧5610 4-Ver 01UF7400740074193ADoe BCDUpCLRQ15 VCCQ14Q13Q12QUZ3 cQ10!dQ9q?Q6Q5Q4G!Q3G2Q2QI00174154LED16 17400j 了斗ODLED路燈電源設計的方案直接AC輸入，對6串LED分別做恒流控制在本文介紹的幾種方案之中， 這一種方案應該是目前效率最高、電路成本最低的方案（圖1）。