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发光二极管驱动电路与集成稳压电路 一 发光二极管驱动电路 发光二极管led lightemittingdiode 1 分类 普通led 指示 点阵屏等 高亮led 指示 点阵屏等 大功率led 照明 投影仪等 2 特点 可发光颜色丰富单向导电性低功耗发光效率高 认识led 普通led高亮led底色一般为红 绿底色一般为无色 发红 蓝等色 有时为无色白等色光 认识led 大功率led一般发白光 亮度较高 通常带有散热片 led的参数 物理参数 尺寸 颜色等 电气参数 额定电流 重要参数 正向压降 重要参数 反向耐压 导通电压 led的驱动电路 限流驱动 电阻型驱动 电阻型驱动电路是最常用的驱动电路 d 此时led工作在额定状态 如果增大r i会变小 但此时led仍可能发光 当单个led上的电压 us时 led将会停止发光 所以r的取值较为宽泛 r vin ud n ir当n 1时 r vin ud ir一般取 ir 5maud 2v 恒流驱动 恒流驱动多用在照明等电路ireg 恒流源id iregud n ureg vin即调整恒流源的电流使id ireg即可 但应满足ud n vin同时留有一定的裕量 保证ureg 0裕量的大小依据恒流源的特性而定 恒压驱动 恒压驱动 ud n voutid iout即串联的led电压之和等于输出电压 led的驱动电流 稳压器的额定输出电流 否则可能造成稳压器的损坏 注 vout f rset 小结 1 以上三种驱动电路是常用的led驱动电路 电路的特点为直流驱动 led串联 2 交流驱动电路与led并联电路请大家自己研究 3 led有专用的驱动集成电路 这里不再细讲 4 基本原则 每个led上的电压应在ud附近 允许 ud 但不可 ud太多 依据此原则调整电路的其他部分 一般取ud 2v id 5ma 电压源或电流源不可过载 变压器 变压器的功能主要有 电压变换 电流变换 阻抗变换 隔离 稳压 磁饱和变压器 等变压器原理与电源相连的线圈 接收交流电能 称为一次绕组与负载相连的线圈 送出交流电能 称为二次绕组变比 u1 u2 n1 n2电功率 p1 p2 变压器分类 1 按相数分 a 单相变压器 用于单相负荷和三相变压器组 b 三相变压器 用于三相系统的升 降电压 2 按冷却方式分 a 干式变压器 依靠空气对流进行冷却 一般用于局部照明 电子线路等小容量变压器 b 油浸式变压器 依靠油作冷却介质 如油浸自冷 油浸风冷 油浸水冷 强迫油循环等 变压器分类 3 按用途分 a 电力变压器 用于输配电系统的升 降电压 b 仪用变压器 如电压互感器 电流互感器 用于测量仪表和继电保护装置 c 试验变压器 能产生高压 对电气设备进行高压试验 d 特种变压器 如电炉变压器 整流变压器 调整变压器等 4 按绕组形式分 a 双绕组变压器 用于连接电力系统中的两个电压等级 三绕组变压器 一般用于电力系统区域变电站中 连接三个电压等级 c 自耦变电器 用于连接不同电压的电力系统 也可做为普通的升压或降后变压器用 整流电路 作用 将交流电变为直流电分类 单相半波整流电路单相全波整流电路单相桥式全波整流电路三相全波桥式整流电路 单相半波整流电路 单相全波整流电路 单相桥式全波整流电路 正半周 单相桥式全波整流电路 负半周 三相全波桥式整流电路 滤波电路 作用 以减小整流后直流电中的脉动成分 基本滤波元件 电感 电容 滤波原理 利用这些电抗元件在整流二极管导通期间储存能量 在截止期间释放能量的作用 使输出电压变得比较平滑 或从另一角度来看 电容 电感对交 直流成分反映出来的阻抗不同 把它们合理地安排在电路中 即可达到降低交流成分而保留直流成分的目的 体现出滤波作用 电容滤波 电感滤波 lc滤波 型滤波 其他更复杂的滤波电路 二 集成稳压电路 分类 线性集成稳压电路开关集成稳压电路电荷泵线性集成稳压电路的特点 纹波小 效率低 驱动能力较强 电路简单 只可降压开关集成稳压电路的特点 效率高 驱动能力强 纹波大 电路复杂 可升 降压电荷泵的特点 效率高 纹波小 驱动能力弱 电路简单 可升 降压主要学习 线性集成稳压电路 常用线性集成稳压电路 线性集成稳压电路的分类 1 ldo lowdropoutregulator 低压差线性稳压器 代表为ams1117等2 经典线性稳压器 代表为lm78xx lm317等由于ldo输入输出压差较低 可以在一定程度上提高电源的效率 加之体积较小 电路简单 性能稳定 因此广泛应用于手机 笔记本等便携式设备 78xx系列线性稳压器 三端集成稳压电路78xx 该系列集成稳压ic型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压 如7806表示输出电压为正6v 7909表示输出电压为负9v 78xx的失调电压为2v 即输入电压至少要大于输出电压2v 78xx才能正常工作 以7805为例输入电压至少为7v 78xx的最大输入电压vm请查阅数据手册 输入到78xx的电压不应大于vm 78xx输出电流为1 5a78mxx输出电流为0 5a78lxx输出电流为0 1a 引脚排列与经典电路 反向保护电路 d2的作用 防止电源断开时c1 c4放电损坏7805 双电源电路 lm317 lm317是精密可调线性集成稳压电源芯片 反馈电压1 25v 输出电压范围1 25v 37v 输出电压精度高于78xx 可用于对电压稳定性较高的场合 失调电压 2v 最小泄放电流is 1 5ma 5ma 依据生产厂家不同 最小泄放电流 最小稳定工作电流 最小输出电流 输出电流 该值时lm317将不能稳定工作 最大输出电流 1 5a 输出电压的计算 vout 1 25 1 r2 r1 为保证最小泄放电流应满足 1 25 r1 is 调整过程中r1两端的电压恒为1 25v 双电源电路 保护电路与led的接法 1 25v输出电路 注意 led不用串接电阻限流 如果没有led 200 的电阻不能省略 想想为怎么 ldo 常用的ldo是ams1117 失调电压 1 1v 1 2v最大输出电流 800maams1117稳定性优于78xx 与lm317相当 有多个版本 ams1117 2 5 2 5v输出ams1117 3 3 3 3v输出ams1117 5 0 5 0v输出ams1117 adg 电压可调输出ams1117的电路类似于78xx与lm317 可参阅数据手册与78xx lm317进行电路设计 集成线性稳压电路的功率与效率 输入功率 pin vin iin输出功率 pout vout iout效率 k pout pin vout iout vin