发光二极管LED驱动电路,最简单但也是最容易出错的电路

电工技术 1年前 (2023) aysz01
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驱动发光二极管LED是最常见的电路,例如在电路中当作电源指示灯指示通电状态、用程序控制LED的亮灭/闪烁频率来当作报警电路等。不管是硬件点灯还是软件点灯,却存在一个很容易出错的点。

LED的驱动方式有两种:1)恒压驱动;2)恒流驱动。恒流驱动一般用在LED较多的情况中,如LED照明行业,家用的LED吸顶灯就是由恒流源驱动很多颗LED来实现的。但对于LED较少的情况多采用恒压驱动,如电源指示灯。

1-LED驱动电路

上图是典型的驱动LED的电路图,在回路中需要串联一个限流电阻,防止电流过大烧坏LED,电阻的阻值需要根据电阻两端的电压和流过的电流来确定,其依据为欧姆定律R=U/I,其中U为电阻两端的电压,I为回路中的电流。

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去掉LED的正向压降VF

发光二极管也是二极管一种,也会存在正向压降,与普通二极管相比,发光二极管的压降要高的多,发光二极管的颜色不同,其压降也不相同。不用颜色的LED,其压降范围如下图表所示。

2-不同颜色LED的正向压降

在计算限流电阻的阻值时,LED的压降一定要减去。LED的驱动电流范围一般是(2-25)mA,以红色LED为例介绍限流电阻的计算方法。参考型号为204-10SURD/S530-A3-L,厂家为台湾亿光。其最大的工作电流为25mA,正向压降VF为(1.7-2.4)V。

假设电源电压为5V,需要流过LED的电流为5mA,则所需要的限流电阻计算如下:

R = (5-2)/5 = 600Ω

容易出错的地方是,忘记减去LED的正向压降VF

以蓝色发光二极管为例,参考型号为204-10SUBC/C470-S400-A4,厂家为台湾亿光。该LED的最大工作电流为25mA,正向压降VF为为(3.3-3.7)V。

假设电源电压为5V,需要流过LED的电流为5mA,则所需要的限流电阻计算如下:

R = (5-3.5)/5 = 300Ω

由此可见,颜色不同,由于其正向压降不同,所导致的限流电阻的阻值也不相同。所以,在设计电路时,要参考LED的规格书正确设计电路。

以灌电流的方式设计LED驱动电路

单片机控制LED灯时,有拉电流和灌电流两种方式。所谓拉电流就是由单片机提供驱动LED所需要的电流,所谓灌电流就是由电源提供LED所需要的电流。由于单片机的驱动能力是有限的,一般不会把电路设计中拉电流的形式,而会设计中灌电流的形式。

3-拉电流和灌电流的区别

上图就是拉电流和灌电流的驱动方式和电流流向。这个问题容易在初学者中发生,对拉电流和灌电流没有概念,很容易把负载都用作拉电流的方式设计,导致负载因驱动电流不够不能正常工作或者引起单片机发烫严重。

以上就是设计LED驱动电路时,比较容易出现的两个问题,分享给大家。内容很基础但是很典型,希望对初学者起到启发作用。

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4-不同颜色的发光二极管

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版权声明:aysz01 发表于 2023-03-25 8:01:32。
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