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為微控制器提供振蕩器的LED驅(qū)動(dòng)電路
白光LED驅(qū)動(dòng)器的主要構(gòu)件是一個(gè)振蕩器、一個(gè)電荷泵和一個(gè)穩(wěn)流電流源。美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)一種在高度集成的LM2791/2型IC內(nèi)包含以上三種構(gòu)件的器件。白光LED驅(qū)動(dòng)器通常與手機(jī)基帶控制器或微控制器串聯(lián)使用。你可以方便地采用LM2791/2來提供一個(gè)時(shí)鐘源。你只要考慮到在快速充放電電容器（C1）兩個(gè)引腳上有一個(gè)偽方波，就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單而有用的電路。你可以從這兩引腳上獲得這一偽方波，并凈化之。超低電壓供電的白光LED驅(qū)動(dòng)電路圖
由于白光LED正向電壓一般為3——5V,用一節(jié)電池驅(qū)動(dòng)白色LED顯然存在種種困難。本設(shè)計(jì)利用單柵施密特倒相器，例如的74HC14或者NC7SP14 的超低工作電壓性能（圖1）。當(dāng)首先加上電池電源時(shí)，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(shí)元件C2和R1.當(dāng)IC1的輸出變?yōu)楦唠娢粫r(shí)，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(shí)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(shí)，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(dòng)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(gè)二極管壓降。此時(shí)D1是反向偏置的，而且反向偏置的時(shí)間與電路保持振蕩的時(shí)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(shí)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(shí)間常數(shù)，從而允許電感器L1的電感值很小。例如，一個(gè)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(shí)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(shí)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(shí)不會(huì)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(gè)元件，能使電路產(chǎn)生一個(gè)輔助電源電壓VAUX,供用來驅(qū)動(dòng)低功耗電路，而不會(huì)對(duì)LED的亮度產(chǎn)生不利影響。在電池電壓為1V時(shí)，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(shí)，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?yàn)閂AUX很容易超過所建議的兩類器件的最大額定電壓。
最小啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)。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。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。
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