驅動發(fā)光二極管LED是最常見的電路,例如在電路中當作電源指示燈指示通電狀態(tài)、用程序控制LED的亮滅/閃爍頻率來當作報警電路等。不管是硬件點燈還是軟件點燈,卻存在一個很容易出錯的點。
LED的驅動方式有兩種:1)恒壓驅動;2)恒流驅動。恒流驅動一般用在LED較多的情況中,如LED照明行業(yè),家用的LED吸頂燈就是由恒流源驅動很多顆LED來實現(xiàn)的。但對于LED較少的情況多采用恒壓驅動,如電源指示燈。
1-LED驅動電路
上圖是典型的驅動LED的電路圖,在回路中需要串聯(lián)一個限流電阻,防止電流過大燒壞LED,電阻的阻值需要根據(jù)電阻兩端的電壓和流過的電流來確定,其依據(jù)為歐姆定律R=U/I,其中U為電阻兩端的電壓,I為回路中的電流。
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去掉LED的正向壓降VF
發(fā)光二極管也是二極管一種,也會存在正向壓降,與普通二極管相比,發(fā)光二極管的壓降要高的多,發(fā)光二極管的顏色不同,其壓降也不相同。不用顏色的LED,其壓降范圍如下圖表所示。
2-不同顏色LED的正向壓降
在計算限流電阻的阻值時,LED的壓降一定要減去。LED的驅動電流范圍一般是(2-25)mA,以紅色LED為例介紹限流電阻的計算方法。參考型號為204-10SURD/S530-A3-L,廠家為臺灣億光。其最大的工作電流為25mA,正向壓降VF為(1.7-2.4)V。
假設電源電壓為5V,需要流過LED的電流為5mA,則所需要的限流電阻計算如下:
R = (5-2)/5 = 600Ω。
容易出錯的地方是,忘記減去LED的正向壓降VF。
以藍色發(fā)光二極管為例,參考型號為204-10SUBC/C470-S400-A4,廠家為臺灣億光。該LED的最大工作電流為25mA,正向壓降VF為為(3.3-3.7)V。
假設電源電壓為5V,需要流過LED的電流為5mA,則所需要的限流電阻計算如下:
R = (5-3.5)/5 = 300Ω。
由此可見,顏色不同,由于其正向壓降不同,所導致的限流電阻的阻值也不相同。所以,在設計電路時,要參考LED的規(guī)格書正確設計電路。
以灌電流的方式設計LED驅動電路
單片機控制LED燈時,有拉電流和灌電流兩種方式。所謂拉電流就是由單片機提供驅動LED所需要的電流,所謂灌電流就是由電源提供LED所需要的電流。由于單片機的驅動能力是有限的,一般不會把電路設計中拉電流的形式,而會設計中灌電流的形式。
3-拉電流和灌電流的區(qū)別
上圖就是拉電流和灌電流的驅動方式和電流流向。這個問題容易在初學者中發(fā)生,對拉電流和灌電流沒有概念,很容易把負載都用作拉電流的方式設計,導致負載因驅動電流不夠不能正常工作或者引起單片機發(fā)燙嚴重。
以上就是設計LED驅動電路時,比較容易出現(xiàn)的兩個問題,分享給大家。內容很基礎但是很典型,希望對初學者起到啟發(fā)作用。
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4-不同顏色的發(fā)光二極管
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