恒流源驱动电路的制作.ppt

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1、项目三LED屏幕显示项目描述从LED的光电特性入手分析恒流式驱动的优越性，进而禅述恒流源电路及其应用；从LED点阵显示屏的结构出发，分析LED点阵显示屏显示字符的原理；从LED点阵显示字符实训，LED显示屏的组装，到LED显示屏的调试和演示操作，使操作技能得到进一步提高。知识目标理解LED在显示领域的应用。任务一恒流式驱动电路技能目标学会LED条形屏的组装。任务任务二点阵显示系统任务三点阵显示系统的组装与软件操作任务一恒流式驱动电路一、恒流式驱动电路1．LED驱动电源的特点及要求首先LED不能直接使用常规的电网电压，从LED的伏安特性可知，只能给L

2、ED两端加上一定的直流电压或通上一定的直流电流才能使LED发亮，另外，在选择和设计LED驱动电源时还要考虑到以下几点要求：（1）高可靠性（2）高效率（3）高功率因素（4）驱动方式（5）浪涌保护（6）保护功能（7）防护方面（8）驱动电源寿命要与LED寿命相匹配（9）要符合安规和电磁兼容2．LED采用恒流源驱动的优点（1）从LED的伏安特性分析若是采用恒压式供电，必须要求恒压源有足够高的精度，否则LED工作极其不稳定，甚至会烧坏LED。（2）从伏安特性的温度系数分析LED的伏安特性并不是固定的，而是随温度而变化的，所以电压定了，电流并不一定是不变的，而

3、是随温度变化的。这是因为是LED是一个二极管，它的伏安特性具有负温度系数的特点。（3）LED显示屏的显示效果分析由于LED制造工式的差异性，即使是同厂家同型号的LED，其正向压降也存在有分散性，当采用恒压驱动多只并联的LED时，各工作电流也会有所不同，导致光学特性的不一致，因此，最好的办法是恒流控制。二、恒流式驱动电路的形式与结构1．恒流式驱动（a）三极管的LED负载曲线（b）基极电流控制（c）基极电压控制图3-3LED作负载与三极管串联图3-3（a）是LED作为三极管放大电路的负载曲线，如果直接使用三极管基极电流控制其集电极电流，如图3-3（b

4、）所示，由于三极管放大倍数的分散性，同样的基极电流，会产生不同的集电极电流，因此采用基极电压控制方式更为合理，如图3-3（c）所示，即在发射极中串联电阻Re，这时有Ic≈Ie＝(Ub－Ube)／Re2．基本恒流源电路图3-4基本镜像恒流源基本镜像恒流源电路，如图3-4所示。三极管T1、T2参数完全相同，则有β1＝β2，ICEO1＝ICEO2，由于两管具有相同的基-射极间电压（UBE1＝UBE2)，故IE1＝IE2，IC1＝IC2。当β较大时，基极电流IB可以忽略，所以T2的集电极电流IC2近似等于基准电流IREF，即：IC2＝IC1≈IREF＝(U

5、CC－UBE)／R≈UCC／R由上式可以看出，当R确定后IREF就确定了，IC2也随IREF而定。我们可以把IC2看作是IREF的镜像，所以称为镜像恒流源。（2）用三极管提供基准电压的恒流源图3-5三极管be电压作基准电压的恒流源（3）用稳压二极管提供基准电压的恒流源图3-6稳压二极管作基准电压的恒流源（4）用三端可调电压基准集成电路提供基准电压的恒流源图3-7TL431的图形符号和外形图TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置从2.5V到36V范围内的任何基准电压值。TL431可等效为一只稳压

6、二极管，其基本连接方法如图3-8所示。图（a）作为2.5V基准电压源；图（b）作为可调基准电压源，电阻R1和R2与输出电压的关系为UO=2.5(1+R1/R2)V。（a）2.5V基准源（b）可调基准源图3-8TL431的基本连接方式如图3-9所示，是TL431作2.5V基准电压的恒流源，电阻R2是电压取样电阻。一旦需要的电流大小确定后，这个阻值就定了，R2＝2.5／I。图3-9TL431作基准电压的恒流源3．集成恒流源目前由于LED的广泛使用，对LED驱动电路的功能和品质等各方面均提出了较高的要求，现在许多集成电路（IC）产家已生产出各种类型的LE

7、D驱动IC，以便在不同的情况下供设计人员选择，LED驱动IC目前市场需求按应用来分基本有四大类：（1）用于消费性电子产品，其应用特点是以电池为能源，一般为4.2V～8.4V，因此低电压、小电流的LED驱动电源是目前量大面广的产品，消费性电子产品的LED驱动电源拥有比较成熟的技术、产品和相对成熟的市场。（3）用于建筑装饰照明和家庭照明，主要功能是将交流电压转换为恒流电源，并同时完成与LED的电压和电流的匹配。建筑装饰照明和家庭照明，则需要将交流（AC）能直接变换成直流（DC）恒流源的LED驱动IC，目前还不能提供单个的集成电路产品，大多数是模块化电路

8、。（2）用于汽车照明产品，因其电源稳压器来自汽车蓄电池，一般是48V，所以需要较高电压降压的LED驱动IC。汽车照明产品