实例讲解:LED恒流电路的电路原理

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所属分类:功能电路

实例讲解:LED恒流电路的电路原理

▲看着美丽的河流,分析恒流电路

这是一个LED恒流电路板:

实例讲解:LED恒流电路的电路原理

电路板上有烧毁的痕迹,最后再说烧毁的原因,现在咱们先不管。

复原其电路原理图:

实例讲解:LED恒流电路的电路原理

既然说是LED的恒流电路,它是怎样实现恒流的呢?

为了直观地演示它的“恒流”效果,请看以下的仿真动图。

当用24V供电时:

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流过LED的电流为:

实例讲解:LED恒流电路的电路原理

当用12V供电时:

实例讲解:LED恒流电路的电路原理

流过LED的电流为:

实例讲解:LED恒流电路的电路原理

分别用24V和12V供电,电压相差一倍,流过LED的电流大小却差别不大,也就是电流基本“恒定”。

下面以12V供电为例,分析实现恒流的电路原理。

实例讲解:LED恒流电路的电路原理

所谓知彼知己,百战不殆,首先找出实现恒流时的已知条件:

  • 供电电压12V;
  • LED导通时压降(Vf)约为2.1V;
  • 三极管导通时基极与发射极电压差(Vbe)约为0.7V。

后面就比较简单了,从已知条件出发,推导出未知量即可。

1、从12V出发,每经过1个LED电压降低2.1V,可以确定以下3个电路节点的电压分别为9.9V、7.8V、5.7V:

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2、从地GND出发,每经过一个三极管的发射极和基极,电压上升0.7V:

实例讲解:LED恒流电路的电路原理

这样电路中所有节点的电压都确定了:

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能实现恒流,是因为电阻R4被三极管Q2的基极发射极(be极)钳位为0.7V,流过它的电流也就固定为:

0.7V / R4 = 0.7V / 20ohm = 35mA

因为三极管的基极只流入很小的电流,所以可以忽略,于是这个35mA基本就是流过三极管Q1的电流,也基本就是流过LED灯的电流:

实例讲解:LED恒流电路的电路原理

上述的理论分析跟仿真动图展示的结果基本一致。

根据该电路恒流的原理,要改变恒流值,调整电阻R4的大小即可。

需要注意的是,三极管Q1的功耗是否过高。三极管的功耗Pc等于:

Vce * Ic

Vce为集电极与发射极的压差。

Ic为集电极流过的电流。

对于SOT-23封装的三极管来说:

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其可承受的最大功耗是比较小的,这份数据手册里写的是200mW:

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读者朋友们可以自行计算一下,在24V供电情况下,Q1的功耗是否已经超出200mW。(光看不练,效果减半,大家可试着动动手)

提示:使用下图红色箭头的数值进行计算即可。

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另外,电阻R2是为了给三极管Q1提供基极电流通路,给三极管Q2提供集电极电流通路:

实例讲解:LED恒流电路的电路原理

最后,前面有提到这个电路板实物有烧焦的痕迹,是什么原因呢,这篇文章里有详细分析:《LED恒流电路批量在即,贴片电容几率性炸开,大佬会诊破案》(点击前往)

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下次再见!

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目前评论:5   其中:访客  3   博主  2

    • 奇妙星球G30 0

      请问作者这是用的什么软件仿真,可以显示电流流向的?感谢!

        • LR梁锐 Admin

          @奇妙星球G30 仿真软件叫:EveryCircuit

        • 12345 1

          可以

          • 12345 1

            给你打赏了1块钱

              • LR梁锐 Admin

                @12345 收到了,感谢您的打赏^-^