手把手教你創(chuàng)建一個簡單的LED驅動器

LM317-N曾經(jīng)是首個可調電壓穩(wěn)壓器，推出時間要追溯到1975年。作為恒定電壓電源，它仍在行業(yè)中得到廣泛使用。不過，你知道嗎，這種器件的功能可不僅僅是調節(jié)電壓?它的多用途架構使你不但能夠將其用為電壓穩(wěn)壓器，還可以用作一款功能很棒的恒定電流LED驅動器。

稍等一下。在增加一個電流限制電阻器的情況下，任何線性穩(wěn)壓器都可以被用于LED照明。。。LM317-N到底有什么不同呢?嗯，實際上，不是它的新功能，而是LM317-N之前的功能才使得它成為一種簡單LED驅動器。

如果你熟悉它的架構，那么這一點就很容易理解了。請見圖1，其中顯示的是一個功能電路。一個連接為單位增益緩沖器的運算放大器驅動一個功率達靈頓晶體管對。這樣的運算放大器與穩(wěn)壓器偏置電路的排列方式使得全部靜態(tài)電流被傳送到穩(wěn)壓器輸出上(而不是接地)，從而免除了對于單獨接地端子的需要。此外，所有電路被設計為在穩(wěn)壓器的2V至40V輸入至輸出差分電壓范圍內運行。

圖1. LM317-N功能電路原理圖

一個1.2V基準電壓被插入到運算放大器的非反向輸入與調節(jié)端子之間。你大約需要50µA的電流來偏置此基準;這個電流來自調節(jié)端子。在運行中，穩(wěn)壓器的輸出是調節(jié)端子的電壓加上1.2V。如果調節(jié)端子被接地，那么器件就運行為一個1.2V穩(wěn)壓器。要獲得更高的輸出電壓，如圖2所示，一個電阻分壓器R1-R2被接在輸出與接地之間，而調節(jié)引腳被接在R1與R2之間。電阻器R1上的1.2V電壓強制產(chǎn)生一個使R2上電壓下降的電流，從而在調節(jié)引腳上產(chǎn)生更高的電壓，并因此設置了輸出電壓。方程式1計算出了輸出電壓的近似值：

(1)

圖2. 使用LM317-N的典型應用。

由于此架構確保了輸出與調節(jié)引腳之間的1.2V電壓差，你可以用一個連接兩個端子的感測電阻器在電路中設定一個恒定電流。圖3顯示了此配置。

圖3. 使用LM317-N的恒定電流LED驅動器。

你可以將它的輸出連接至一組串聯(lián)的LED(另外一個端子接地)，來創(chuàng)建一個非常簡單的LED驅動器架構。這個架構有哪些優(yōu)點呢?

只需很少組件，它即可搭建一個恒定電流拓撲。

它本身具有對短路和熱失控的保護功能。

由于靜態(tài)電流不會導致任何誤差，即使在電流比較低的情況下，電流調節(jié)的典型值可以達到0.01%/V。這是因為整個靜態(tài)電流也流經(jīng)負載，而不像其它穩(wěn)壓器那樣，還流經(jīng)接地引腳，

這個高側感測架構使你能夠將LED遠離控制電路，并且改進控制電路的散熱管理。

由于其高側感測屬性，對于汽車系統(tǒng)來說，它是一個成本有效性極高的架構。LED燈串的陰極直接接至底盤接地，在控制模塊與實際的LED之間只有一條線纜，因此不用使用大量昂貴的線纜。

LM317-N已經(jīng)問世數(shù)年;幾乎每個半導體廠商都有其自己的器件版本。然而，在德州儀器 (TI)，我們將LM317-N升級為LM317A。LM317A的電壓基準精度為1%。這樣，即使在溫度、輸入和負載變化時，也可以確保非常嚴密的輸出電壓調節(jié)。

基于我上面提到的所有這些原因，LM317A是一款針對小型LED照明應用的廣受歡迎的器件，特別是當你需要在汽車子系統(tǒng)中實現(xiàn)簡單線性驅動時更是如此。如果你擔心LM317A的壓降 (2.5V-3.0V) 不能滿足你的需要，請考慮使用已升級的LM1086，這款器件把壓降降到1-1.3V，并且為你的燈具提供更多凈空。