作者：張毅民

    大功率led用于照明是本世紀(jì)的新課題，其節(jié)能、安全、使用壽命長的綜合優(yōu)點(diǎn)將引發(fā)新一輪照明革命。在需要用電池供電的led手電筒應(yīng)用中，如何在使用相同電池的前提下，延長電池的使用時(shí)間呢？這就涉及到電源管理問題。本文就目前較流行的幾種sp6648eu驅(qū)動(dòng)電路，介紹手電筒led照明電路的設(shè)計(jì)考慮因素。

    1w led的發(fā)光強(qiáng)度是由流經(jīng)led二極管的電流決定的。為了保持led的發(fā)光強(qiáng)度，當(dāng)電池放電的時(shí)候，流經(jīng)led的電流就需要調(diào)節(jié)。當(dāng)一個(gè)大于vf的電壓加在led兩端時(shí)就會(huì)有電流流過led；vf是指led的正向壓降，不同led的正向壓降vf是不同的，并且隨著環(huán)境溫度的變化而變化；1w led的vf典型值是3.3v，該值比由兩節(jié)五號(hào)電池供電的電壓高。兩節(jié)五號(hào)電池供電的電壓范圍在1.8v～3.2v之間，因此需要外加一個(gè)升壓電路把較低的電池供電電壓提升到較高的輸出電壓。

    升壓電路如圖所示，當(dāng)圖1中的開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加壓在電感l(wèi)1的兩端，引起電感l(wèi)1電流線性增加。在導(dǎo)通的最后階段，電感電流增加到峰值ipeak = vin*ton/l，此時(shí)開關(guān)關(guān)斷。存儲(chǔ)在電感中的能量會(huì)使節(jié)點(diǎn)v1的電壓升高并超過vin，直至使d1正向偏置而導(dǎo)通。此時(shí)電感電流通過d1泄漏。在開關(guān)關(guān)斷期間，電感電流以(vout–vin)/l的斜率下降。

    圖1：簡單的升壓方框圖。

    在穩(wěn)定狀態(tài)下，電感兩端不存在直流電壓，否則會(huì)產(chǎn)生較高的電流。這也意味著在一個(gè)穩(wěn)定電流中，導(dǎo)通狀態(tài)的伏秒值應(yīng)該等于斷開狀態(tài)的伏秒值。

    或

    為了提供高壓輸出，控制環(huán)路需要調(diào)節(jié)主開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)間。通過監(jiān)控輸出的變化來調(diào)節(jié)開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷，因此驅(qū)動(dòng)led的電流需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了達(dá)到上述目的，用一個(gè)小阻值的電阻(如圖2中的r3)來檢測led的電流，并將此電壓信號(hào)輸出給控制環(huán)。

    圖2：2節(jié)五號(hào)電池驅(qū)動(dòng)350ma led的控制回路。

    在電池供電的電流中，逆變器的效率是電池壽命的一個(gè)重要指標(biāo)。為了提高效率，整流二極管d1用額外的一個(gè)開關(guān)(同步整流器)來取代，該開關(guān)的損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于用二極管的損耗，因此提高了效率。這里采用一個(gè)具有特別功能的集成電路來實(shí)現(xiàn)這個(gè)升壓調(diào)節(jié)器功能，該集成電路通常包括主開關(guān)、同步整流器以及精密基準(zhǔn)和控制環(huán)路。

    圖3：2節(jié)五號(hào)電池驅(qū)動(dòng)350ma led的帶低電壓指標(biāo)的控制回路。

    圖2是一個(gè)簡單的電源調(diào)節(jié)器，它可以將兩節(jié)可充電的五號(hào)電池轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)1w led所需的可調(diào)電流。兩節(jié)五號(hào)電池提供的電壓通常在1.8v～3.2v間，因此需要升壓以驅(qū)動(dòng)ledsp6648。高效升壓調(diào)節(jié)器可以實(shí)現(xiàn)輸出電流在各種電壓下都可調(diào)節(jié)。通過電流反饋，即使在電池放電時(shí)也能保證led亮度不變。該ic的同步整流功能保證了電池的長使用壽命和高轉(zhuǎn)換效率，流過led的電流利用以下公式的r3來調(diào)節(jié)：

    圖2中r3的阻值可將流過led的電流設(shè)定為350ma。由上式可得，增大r3的阻值可以降低該電流。另外一種控制led亮度的方法是在shdn引腳上施加一個(gè)dwn信號(hào)。

    圖4：2節(jié)五號(hào)電池驅(qū)動(dòng)350ma led并帶有亮度調(diào)節(jié)功能的控制回路。

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