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恒流驱动的原理——DIY恒流驱动LED手电筒
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恒流驱动的原理——DIY恒流驱动LED手电筒
恒流驱动
模拟电路
LED
皮皮学电子
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发布时间: 2019-08-29
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阅读: 3315
#### 淘宝上买了一个led灯板,准备做一个手电筒 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/a2b5d39903f7166e9117a129521a8963.jpg) 卖家说这是12v供电的,所以我接上了电源,前方电焊预警 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/493ab0ac4a2f5beafd039939e1d5d08c.gif) 巨亮的光线差点闪瞎我,这似乎不是很适合做手电筒,亮度要适中才比较适合,太亮太暗都不行 ------------ #### 于是想着做一套给这个led灯板调亮度的系统 先大概测量一下工作时候的电流 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/12d8c0bf8a3b8d9f46e44176186c8336.gif) 有图可见,12v供电的时候,电流大概在380ma左右 #### 于是现有的两种调亮度的手法供我选择——pwm以及恒流源 **1.PWM调亮度** 主要的方法是通过高速的点亮与熄灭led,调节点亮与熄灭的时间,达到调节亮度的效果,PWM原理如图所示 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/dd96b81987d21bf012b4c59feff3cab9.png) **2.恒流驱动** 首先来看一张led的电流——亮度曲线图,可以得知,led的亮度和通过它的电流大小呈近乎比例关系 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/f5cf611e09311b891932d62dcfe9d092.jpg) 再来看led的电压与亮度曲线,发现led两端所加的电压和其亮度并不是呈比例关系的 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/a9330aa9fb6c12a7ca93f24fc0b5b4aa.jpg) 当led长时间点亮的时候,其温度会随着时间而升高,而根据如下的曲线图得知,当led工作温度越高的时候,会导致其自身的阻抗越小,会导致更多的电流流过而急剧升温,最终损坏。 ------------ #### 所以对于我这种大功率的led灯板来说 常规使用的pwm调亮度不仅会导致频闪,而且在长时间使用的时候,有损坏led的风险,所以我这次设计了一个恒流调亮度电路,其电路图如下所示 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/8194a8734020686240de6a0000f0b0b2.jpg) **电路原理的解读:** - 左侧的电位计起着调节亮度的作用,将电位计置于最上方,当系统上电的时候,上方的比较器同向输入端得到了来自电位计的5*10/12=4.17的分压,由于此时mos管为截止状态,1欧姆电阻上没有电流通过,不会产生压降,故经过下面一个电压放大器的输出也为0,则运放输出为低电平,上方运放的同向端输入为4.17v,反向端输入为0v,则运放开启mos管。 - mos管开启后,电流流过led灯,直到通过1欧姆电阻的电流达到最大值380ma的时候,此时电阻分压得到0.38V,通过电压放大器得4.18V的分压,此时上方的比较器同向输入端为4.17V,反向输入端为4.18V,此时比较器的输出为低电平,关闭mos管。 - 关闭mos之后电流会持续下降,电阻上的分压也会下降,此时下面电压放大器的输出会再次低于4.17V,这时比较器则再次开启mos管,一直不断循环下去。此电路即可将通过led的电流稳定在一个值附件,通过调节电位计改变比较器同向端的电压,即可改变亮度。 #### 在面包板上搭建电路 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/660485878b759c6dd7d31f904af8bc5e.jpg) 测试ing ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/a4682c9dc84fcf2ef09c83764249636c.gif) ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/9c5c5e5830d233f59378b67851991341.gif) ------------ #### 测试通过,焊接电路板 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/6ae88034de31275bdc6544e94343b3f9.jpg) 找来一个盒子,当作外壳 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/6b4111253b482b17a37e3a7d6cfe6946.jpg) 在盒子测面画出led灯板轮廓 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/7972d3bbac8a47663e6b8d960a32af8d.jpg) 裁剪下来 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/61b849d3ec2d2ca24916378c42c53c25.jpg) 安装led灯板以及电路部分 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/1f098eb4c3a3111f84da335b4a803222.jpg) 装配电位计,合上盖子,改用锂电池供电 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/b73a16d973167801d1d49545aea53f75.jpg) 此电路大家可以借鉴,实测用我的手机,摄像头快门速度调到1/12000,看不出频闪 ![](https://cf03.ickimg.com/bbsimages/201908/89e9e3c5d94d50d5ccc47096e9af4467.jpg)
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