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)。
審核編輯:湯梓紅
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評(píng)論
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