LED驅(qū)動(dòng)電路的基礎(chǔ)知識(shí)

LED驅(qū)動(dòng)電路的基礎(chǔ)知識(shí)

LED串聯(lián)電阻阻值的計(jì)算：例如電源為5V，一個(gè)LED正常工作時(shí)的電壓為2v 電流為20mA。要想使LED正常工作，需要串聯(lián)的電阻分壓5-2=3V，由于串聯(lián)的LED額定電流為 20mA，所以流經(jīng)電阻的電流也為20mA，阻值可以用電壓3V除以電流20mA大體計(jì)算得到。

理論上來(lái)說(shuō)，在LED串聯(lián)電阻的簡(jiǎn)單電路中，LED與電阻哪個(gè)器件靠近Vcc是無(wú)所謂的，但由于電源電壓有波動(dòng)，為了保護(hù)LED，通常將電阻放到Vcc一側(cè)，而LED放到GND一側(cè)。

使用單片機(jī)時(shí)，為保證其正常工作，一般IO口的電流不超過(guò)1mA，而LED正常工作時(shí)的電流一般為10-20mA，故需要外部驅(qū)動(dòng)電路。

驅(qū)動(dòng)LED的三種方法

使用三極管或MOS管等驅(qū)動(dòng)器件：便宜、簡(jiǎn)單。

使用達(dá)林頓管：節(jié)省PCB面積 ||| 使用繼電器：功率大。

使用串并轉(zhuǎn)換芯片：節(jié)省CPU的IO口資源。

驅(qū)動(dòng)單個(gè)LED電路

原理圖：

各個(gè)器件的選型及作用：

三極管的選擇：Ic端的電流必須滿足負(fù)載的需求，例如假設(shè)上圖中LED電流為20mA，因此選擇的三極管Ic需要大于20mA。

R16的選擇：可以由Ic和放大倍數(shù)求出基極電流Ib，再由 LED_17_MCU 的電壓和 Ib 即可大體求出R16的大小。

R18的作用：由于單片機(jī)初始上電時(shí)IO口的電平不定，因此此處接一個(gè)對(duì)地的電阻，可以保證上電時(shí)三極管基極處的電平為低，可以避免上電時(shí)LED的誤閃。

C7的作用：當(dāng)外界有干擾時(shí)，LED_17_MCU 上可能會(huì)出現(xiàn)電壓的抖動(dòng)，當(dāng)電壓抖動(dòng)較大時(shí)，LED會(huì)被點(diǎn)亮，因此，加入C7電容可以濾除 LED_17_MCU 上高頻的抖動(dòng)，避免LED因外界的干擾誤閃。

三極管的漏電流通常為微安級(jí)別，因此不足以點(diǎn)亮一顆LED，不用擔(dān)心漏電流點(diǎn)亮LED。

達(dá)林頓管

內(nèi)部示意圖：

大體作用：將輸入的信號(hào)進(jìn)行兩極放大，類似于三極管的驅(qū)動(dòng)，但可以將體積做的很小。

視頻中使用的器件驅(qū)動(dòng)能力為500ma。

串并轉(zhuǎn)換芯片

好處：可以節(jié)省單片機(jī)的IO口資源。

選擇：使用電流驅(qū)動(dòng)型芯片，由于二極管的UI曲線類似于指數(shù)型，在電壓變化很小的情況下電流變化會(huì)很大，若使用電壓型驅(qū)動(dòng)芯片，在電壓變化不大的情況下可能會(huì)造成電流有較大的變化。

背光燈的設(shè)計(jì)

背光燈設(shè)計(jì)時(shí)注意將LED合理分布，避免LED在一處聚集造成某處過(guò)亮或光線在屏幕邊緣反光造成屏幕邊緣過(guò)亮，影響觀感。

原理圖：

背光燈的特點(diǎn)：選用串聯(lián)的方式，由于器件的體質(zhì)不同，若使用電壓控制亮度，降低同樣電壓，LED的亮度降低程度可能會(huì)出現(xiàn)較大的差異。

下圖不可使用，電壓變化時(shí)可能會(huì)造成亮度變化明顯，因此上圖中R29電阻不可以省略。

在設(shè)計(jì)背光燈的PCB時(shí)通常將焊盤放置的非常緊密，由于串聯(lián)關(guān)系，可以將0歐姆電阻和LED交換位置(緊密的好處：當(dāng)屏幕的亮度不均勻時(shí)，可以調(diào)整LED的位置，使屏幕的亮度均勻)。