當(dāng)前位置:首頁 > 電源 > 數(shù)字電源
[導(dǎo)讀]無論將其用做指示器還是用來照明,LED的效率、可靠性和成本都是難超越的。白色LED用作照明光源就像它用LCD背景光源一樣,正在迅速普及,但是由于其正向電壓一般為3~5V,用一節(jié)電池驅(qū)動白色LED顯然存在種種困難。本設(shè)

無論將其用做指示器還是用來照明,LED的效率、可靠性和成本都是難超越的。白色LED用作照明光源就像它用LCD背景光源一樣,正在迅速普及,但是由于其正向電壓一般為3~5V,用一節(jié)電池驅(qū)動白色LED顯然存在種種困難。本設(shè)計利用單柵施密特倒相器,例如Texas Instruments 公司(www.ti.com)的SN74AUC1G14或者Fairchild 公司(www.Fairchildsemi.com)的NC7SP14 的超低工作電壓性能(圖1)。當(dāng)首先加上電池電源時,肖特基二極管D1導(dǎo)通,大家熟悉的施密特觸發(fā)器非穩(wěn)態(tài)多頻振蕩器開始振蕩,振蕩頻率取決于定時元C2和R1。當(dāng)IC1的輸出變?yōu)楦唠娢粫r,晶體管Q1導(dǎo)通,電感器L1中的電流開始逐漸增大。電感器電流的最大電平,即峰值電平為IL(PEAK)=(VBATT-VCE(SAT))×tON/L1,式中VBATT為所加的電池電壓,VCE(SAT)為Q1的飽和電壓,而tON為施密特觸發(fā)器輸出高電平脈沖的持續(xù)時間。如果Q1的飽和電壓譬如說低于50 mV,則可以忽略VCE(SAT)并將公式簡化為IL(PEAK)=VBATT×tON/L1。

在 tON結(jié)束時,倒相器輸出變?yōu)榈碗娢?,Q1截止,電感器L1兩端的電壓極性反轉(zhuǎn)。由此產(chǎn)生的"逆轉(zhuǎn)"電壓立即使Q1的集電極電壓升高到超過VBATT,并使串聯(lián)的LED和D2正向偏置。這一動作使LED因有等于IL(PEAK)的最大正向電流流過而發(fā)光,并將IC1的供電電壓VBOOT升高到比VBATT還大的一個二極管壓降。此時D1是反向偏置的,而且反向偏置的時間與電路保持振蕩的時間相同。由此產(chǎn)生的IC1的"自舉"電源電壓確保非穩(wěn)態(tài)多頻振蕩器即使在VBATT降低到很低電平時仍能夠繼續(xù)工作。C2的電容值和R1的阻值應(yīng)選擇得能產(chǎn)生幾微秒的時間常數(shù),從而允許電感器L1的電感值很小。例如,一個參數(shù)值分別為C2=68 pF,R1=39 kΩ和L1=47μH的測試電路在VBATT=1V時產(chǎn)生約為150 kHz的工作頻率。由此得到的tON=3μs這一參數(shù)值可導(dǎo)致約為65 mA的峰值電感器電流,并使白色LED產(chǎn)生極高的亮度。即使VBATT小至500 mV,相應(yīng)的33 mA峰值電流仍可產(chǎn)生足夠的LED發(fā)光強(qiáng)度。

為了在最低電源電壓下維持高峰值電流,并因而產(chǎn)生足夠的LED亮度,電感值應(yīng)該盡可能小些。然而,L1也不能太小,否則峰值電流在VBATT為最大值時就可能超過LED的額定最大電流。切記電感器應(yīng)該有足夠大的額定電感值,以保證其在最大峰值電流值時不會飽和。開關(guān)晶體管Q1應(yīng)該具有很低的飽和電壓,以便將損耗降到最低并產(chǎn)生盡可能最高的峰值電流。增加D3和C4兩個元件,能使電路產(chǎn)生一個輔助電源電壓VAUX,供用來驅(qū)動低功耗電路,而不會對LED的亮度產(chǎn)生不利影響。在電池電壓為1V時,該測試電路能使白色LED產(chǎn)生良好的發(fā)光強(qiáng)度,并可向輔助負(fù)載輸出4.7V電壓和幾乎1.5 mA的電流。即使在VBATT=500 mV時,該測試電路也可為10kΩ負(fù)載提供340 μA的電流,并維持足夠大的LED亮度。要注意的是,IC1無法從輔助電路獲得供電,因為VAUX很容易超過所建議的兩類器件的最大額定電壓。

最小啟動電壓主要取決于用做D1的器件。采用高質(zhì)量肖特基二極管的種種測試表明,最小加電電壓只有800mV。你只要用pnp晶體管Q2替代D1,就可進(jìn)一步降低最小啟動電壓電平(圖1b)。這種改進(jìn)使得測試電路在室溫下僅需650 mV就可以啟動。但要注意的是,Q2的集電極-基極結(jié)在靜態(tài)條件下變成正向偏置,從而造成其基極偏置電阻浪費(fèi)電能。該電路盡管非常簡單,但卻能使高亮度LED產(chǎn)生引人入勝的效果。Lumileds公司生產(chǎn)的Luxeon系列LED能使該電路顯示出其威力。在將L1降低到10μH和VBATT=1V的條件下,該電路能在Luxeon LXHL-PW01白色LED中產(chǎn)生了220 mA的峰值電流,從而產(chǎn)生耀眼的光強(qiáng)度。

圖1  這一電路利用超低電池電壓,可使白色LED產(chǎn)生耀眼的強(qiáng)度 (a)。經(jīng)過一項改進(jìn)之后,該電路可以使用更低的電池電壓 (b)。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉