基于SP66?8的手電筒LED照明電路實(shí)現(xiàn)

大功率LED用于照明是本世紀(jì)的新課題，其節(jié)能、安全、使用壽命長的綜合優(yōu)點(diǎn)將引發(fā)新一輪照明革命。在需要用電池供電的LED手電筒應(yīng)用中，如何在使用相同電池的前提下，延長電池的使用時(shí)間呢？這就涉及到電源管理問題。本文就目前較流行的幾種SP66?8EU驅(qū)動(dòng)電路，介紹手電筒LED照明電路的設(shè)計(jì)考慮因素。
1W LED的發(fā)光強(qiáng)度是由流經(jīng)LED二極管的電流決定的。為了保持LED的發(fā)光強(qiáng)度，當(dāng)電池放電的時(shí)候，流經(jīng)LED的電流就需要調(diào)節(jié)。當(dāng)一個(gè)大于VF的電壓加在LED兩端時(shí)就會有電流流過LED；VF是指LED的正向壓降，不同LED的正向壓降VF是不同的，并且隨著環(huán)境溫度的變化而變化；1W LED的VF典型值是3.3V，該值比由兩節(jié)五號電池供電的電壓高。兩節(jié)五號電池供電的電壓范圍在1.8V～3.2V之間，因此需要外加一個(gè)升壓電路把較低的電池供電電壓提升到較高的輸出電壓。

升壓電路如圖所示，當(dāng)圖1中的開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加壓在電感L1的兩端，引起電感L1電流線性增加。在導(dǎo)通的最后階段，電感電流增加到峰值Ipeak = Vin*Ton/L，此時(shí)開關(guān)關(guān)斷。存儲在電感中的能量會使節(jié)點(diǎn)V1的電壓升高并超過Vin，直至使D1正向偏置而導(dǎo)通。此時(shí)電感電流通過D1泄漏。在開關(guān)關(guān)斷期間，電感電流以(VoutCVin)/L的斜率下降。

圖1：簡單的升壓方框圖。

在穩(wěn)定狀態(tài)下，電感兩端不存在直流電壓，否則會產(chǎn)生較高的電流。這也意味著在一個(gè)穩(wěn)定電流中，導(dǎo)通狀態(tài)的伏秒值應(yīng)該等于斷開狀態(tài)的伏秒值。

或

為了提供高壓輸出，控制環(huán)路需要調(diào)節(jié)主開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)間。通過監(jiān)控輸出的變化來調(diào)節(jié)開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷，因此驅(qū)動(dòng)LED的電流需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了達(dá)到上述目的，用一個(gè)小阻值的電阻(如圖2中的R3)來檢測LED的電流，并將此電壓信號輸出給控制環(huán)。

圖2：2節(jié)五號電池驅(qū)動(dòng)350mA LED的控制回路。

在電池供電的電流中，逆變器的效率是電池壽命的一個(gè)重要指標(biāo)。為了提高效率，整流二極管D1用額外的一個(gè)開關(guān)(同步整流器)來取代，該開關(guān)的損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于用二極管的損耗，因此提高了效率。這里采用一個(gè)具有特別功能的集成電路來實(shí)現(xiàn)這個(gè)升壓調(diào)節(jié)器功能，該集成電路通常包括主開關(guān)、同步整流器以及精密基準(zhǔn)和控制環(huán)路。

圖3：2節(jié)五號電池驅(qū)動(dòng)350mA LED的帶低電壓指標(biāo)的控制回路。