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▲看着美丽的河流,分析恒流电路
这是一个LED恒流电路板:
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:
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:
流过LED的电流为:
当用12V供电时:
流过LED的电流为:
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。
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:
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:
这样电路中所有节点的电压都确定了:
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:
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:
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:
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。
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:
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!
2024年2月28日 下午3:44 沙发
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!
2024年3月4日 下午9:57 1层
@奇妙星球G30 仿真软件叫:EveryCircuit
2024年8月15日 下午1:38 板凳
可以
2024年8月15日 下午1:39 地板
给你打赏了1块钱
2024年8月31日 上午1:29 1层
@12345 收到了,感谢您的打赏^-^