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DIY恒流驱动手电筒&原理讲解

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淘宝上买了一个led灯板,准备做一个补光灯
微信图片_20190813093221.jpg
卖家说这是12v供电的,所以我接上了电源
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巨亮的光线差点闪瞎我,这似乎不是很适合做手电筒,因为亮度要适中才比较适合,太亮太暗都不行


于是想着做一套给这个led灯板调亮度的系统
先大概测量一下工作时候的电流
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有图可见,12v供电的时候,电流大概在380ma左右


于是现有的两种调亮度的手法供我选择——pwm以及恒流源
1.PWM调亮度
主要的方法是通过高速的点亮与熄灭led,调节点亮与熄灭的时间,达到调节亮度的效果,PWM原理如图所示
微信图片_20190813093820.png
2.恒流驱动
首先来看一张led的电流——亮度曲线图,可以得知,led的亮度和通过它的电流大小呈近乎比例关系
2017517221136427530.jpg
再来看led的电压与亮度曲线,发现led两端所加的电压和其亮度并不是呈比例关系的
timg_看图王.jpg
当led长时间点亮的时候,其温度会随着时间而升高,而根据如下的曲线图得知,当led工作温度越高的时候,会导致其自身的阻抗越小,会导致更多的电流流过而急剧升温,最终损坏。
timg11.jpg
所以对于我这种大功率的led灯板来说,常规使用的pwm调亮度不仅会导致频闪,而且在长时间使用的时候,有损坏led的风险,所以我这次设计了一个恒流调亮度电路,其电路图如下所示
微信图片_20190813093250.jpg

电路原理的解读:
左侧的电位计起着调节亮度的作用,将电位计置于最上方,当系统上电的时候,上方的比较器同向输入端得到了来自电位计的5*10/12=4.17的分压,由于此时mos管为截止状态,1欧姆电阻上没有电流通过,不会产生压降,故经过下面一个电压放大器的输出也为0,则运放输出为低电平,上方运放的同向端输入为4.17v,反向端输入为0v,则运放开启mos管。


mos管开启后,电流流过led灯,直到通过1欧姆电阻的电流达到最大值380ma的时候,此时电阻分压得到0.38V,通过电压放大器得4.18V的分压,此时上方的比较器同向输入端为4.17V,反向输入端为4.18V,此时比较器的输出为低电平,关闭mos管


关闭mos之后电流会持续下降,电阻上的分压也会下降,此时下面电压放大器的输出会再次低于4.17V,这时比较器则再次开启mos管,一直不断循环下去。此电路即可将通过led的电流稳定在一个值附件,通过调节电位计改变比较器同向端的电压,即可改变亮度。


拿出配件
微信图片_20190813093252.jpg
在面包板上搭建电路
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测试ing
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测试通过,焊接电路板
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找来一个盒子,当作外壳
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在盒子测面画出led灯板轮廓
微信图片_20190813093234.jpg
裁剪下来
微信图片_20190813093237.jpg
安装led灯板以及电路部分
微信图片_20190813093300.jpg
装配电位计,合上盖子,改用锂电池供电
微信图片_20190813093242.jpg
此电路大家可以借鉴,实测用我的垃圾手机,摄像头快门速度调到1/12000,看不出频闪
微信图片_20190813093245.jpg 微信图片_20190813093247.jpg

面包板  初级技匠

发表于 2020-2-7 15:39:31

文章美的一匹
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帅猫  高级技师

发表于 2020-8-3 22:15:48

线性放大电路会不会更简单[狗头]
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