實例講解:LED恒流電路的電路原理

2024/4/18 11:50:22??????點擊:
        這是一個LED恒流電路板:
        
        
        復(fù)原其電路原理圖:

        


        既然說是LED的恒流電路,它是怎樣實現(xiàn)恒流的呢?

        為了直觀地演示它的“恒流”效果,請看以下的仿真動圖。


        當(dāng)用24V供電時:
        

        

        流過LED的電流為:

        


        當(dāng)用12V供電時:

        


        流過LED的電流為:

        


        分別用24V和12V供電,電壓相差一倍,流過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,分析實現(xiàn)恒流的電路原理。
        

        所謂知彼知己,百戰(zhàn)不殆,首先找出實現(xiàn)恒流時的已知條件:


        供電電壓12V;
        LED導(dǎo)通時壓降(Vf)約為2.1V;

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


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


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


        


        2、從地GND出發(fā),每經(jīng)過一個三極管的發(fā)射極和基極,電壓上升0.7V:


                

        這樣電路中所有節(jié)點的電壓都確定了:

        


        能實現(xiàn)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35mA基本就是流過三極管Q1的電流,也基本就是流過LED燈的電流:


        


        上述的理論分析跟仿真動圖展示的結(jié)果基本一致。

        根據(jù)該電路恒流的原理,要改變恒流值,調(diào)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為集電極流過的電流。

        對于SOT-23封裝的三極管來說:


        


        其可承受的最大功耗是比較小的,這份數(shù)據(jù)手冊里寫的是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,大家可試著動動手)

        提示:使用下圖紅色箭頭的數(shù)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: