恒流驱动原理简介以及制作一个手电筒

ID:241755 · 发表于 2019-12-8 01:25

那个宝上买了一个led灯板，准备做一个补光灯

卖家说这是12v供电的，所以我接上了电源

巨亮的光线差点闪瞎我

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

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

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

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

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

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。