驅(qū)動發(fā)白光二極管的電壓/電流變換器電路

有時候人們需要用一節(jié)1.5V電池來驅(qū)動一只白色發(fā)光二極管(LED)。令人遺憾的是，白色LED的正向電壓為3～4V。所以，必須使用一個DC/DC變換器才能用一節(jié)電池驅(qū)動白色LED。利用圖1所示的簡單電路，僅用幾只元件就可驅(qū)動一只白色LED或兩只串接的綠色LED。該電路是一種電壓/電流變換器，它能把電池電壓變換成流過LED的電流。只要改變電阻器R3的阻值，就可調(diào)節(jié)這一電流，從而調(diào)節(jié)LED的亮度。如果接通開關(guān)S1，電阻器R2就會給晶體管Q2饋送基極電流，Q2導(dǎo)通，Q2的集電極電流通過R3使Q1導(dǎo)通。這時，流過電感器L1的電流不斷增大。流經(jīng)L1的電流增大的斜率是L1電感值和電池電壓的函數(shù)。流過L1的電流一直增大到某一最大值為止，這一最大值取決于Q1的增益。因為R3的阻值決定了從Q1吸收的基極電流大小，所以Q1的集電極電流也是有限的。

一旦流過L1的電流達(dá)到其最大值，流過L1的電流的斜率就會改變。此刻，L1上的電壓就會因斜率改變而轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)極性。這一負(fù)電壓加在電容器C1兩端，使Q2截止，進(jìn)而又使Q1截止。L1上的負(fù)電壓不斷

增大，直到其達(dá)到LED的正向電壓為止。這時，電感器L1中的峰值電流流過LED，然后逐漸減小到零。此時Q2通過R2中的電流再次導(dǎo)通，上述周期重新開始。只要調(diào)節(jié)電阻器R3的阻值，就可確定流過L1的峰值電流大小和流過LED的峰值電流大小。LED的亮度是流過LED的電流的線性函數(shù)。所以，調(diào)節(jié)電阻器R3的阻值，也是調(diào)節(jié)了LED的亮度。

當(dāng)然，使用哪一種LED是無關(guān)緊要的，LED上的正向電壓始終會增大到L1的峰值電流流過LED為止。LED正向電壓的不同只會使導(dǎo)通時間(占空比)各異，而流過LED的峰值電流則是相同的。如果圖1所示電路的元件數(shù)值如圖所標(biāo)，則該電路具有大的30KHZ的振蕩頻率，并輸出流過LED的20mA峰值電流。占空比取決于電池電壓與LED正向電壓之比。該電路的一個優(yōu)點是，它不需要使用與LED串接的限流電阻器。LED中的峰值電流是電阻器R3的阻值和Q1的增益的函數(shù)。

圖1，利用這一成本較低的電路就可用一節(jié)電池驅(qū)動一只白色LED，而且不使用昂貴的DC/DC變換器。