发光二极管(LED)驱动电路在传感器电路中的应用

发光二极管(LED)驱动电路在传感器电路中的应用
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赵  卫  杨  宾  王  彤(1.山东莱芜钢铁集团 自动化部  山东  莱芜  271104;2.山东莱芜钢铁集团 工程预算部  山东 莱芜  271104)
摘  要: 介绍的是将发光二极管作为显示元件的功能和作为半导体所具有的电气特性巧妙地结合在传感器电路中的应用实例。关键词: 限流电阻;传感器;门限值;晶体管
中图分类号:TN312.8  文献标识码:A  文章编号:1671-7597(2011)0420135-01
0 前言
近几年来随着电子产品的不断发展,各类液晶显示屏也随之得到了大量的应用,例如数码相机、手机、笔记本电脑、PDA 、PMP 以及显示器等。当今以LED 为光源的液晶屏更是炙手可热,尤其以省电、轻巧、长寿、环保、抗冲击、性能稳定可靠及显性好等优点得到业界的追捧。但LED 发光二极管是半导体器件,其特性与CCFL (冷阴极荧光灯)有所不同,只有在一定的工作条件下,LED 发光二极管的优点才能得到充分体现,因此对LED 的驱动电路的研究有重要的现实意义。本文以驱动电路在传感器中的应用为例,对发光二极管的驱动电路进行了探讨。
图2  将发光二极管插入集电极的电路
1 发光二极管驱动电路在传感器中的应用实例
1.2 峰值检测显示电路
发光二极管LED 驱动电路的主要功能是将交流电压转换成直流电压,如图3所示的电路可以看作是图1电路应用的扩展,该电路V CC 保持不并同时完成与LED 的电压和电流的匹配。这种LED 驱动电路主要是由电源隔变,并选择R 1、R 2使离变压器、整流器和限流电阻组成,变压器起到隔离和变压的作用,而限Q 1平时截止,不连续流电阻的作用主要是控制通过LED 的电流。
的交流输入加在D 11.1 电压下降检测电路
上,当来自D 1的输入本文所介绍的应用实例,一方面将发光二极管的非线性综合应用到检电压满足V BF +V F 时,测电路中;另一方面又利用了发光二极管的发光功能,如图1所示,发光Q 1导通,发光二极管二极管接在驱动电路的发射极,R 3为限流电阻,R 1和R 2的作用是将电源电就发光,因此该电路压V CC 分压,并向晶体管Q 1提供基极电压。
可用作超过一定电平的峰值检测显示。
1.3 用作电平移动二极管
发光二极管的应用有时并不利用其本身的发光功能,而是着眼于约为2V 的正向
电压。利用这一点将
其串接到逻辑电路中去可以起到电平移动的作用。
2 结束语
图1  发光二极管插入发射极的电路
本文所介绍的发光二极管驱动电路是将二极管的电气特性和各种模拟其工作原理是:基极电流很小,可以忽略,此时基极电压V B 表达式为电路结合起来的典型应用电路,在现代电子产品设计中已经得到广泛应                    V B =V BE +V F 用。随着电子技术的发展,发光二极管独特的电气特性会在电子电路中发                      =I 1*R 2
挥越来越大的作用。led发光模块
=V CC *R 2/R 1+R 2
假设电路工作时V BE ≈0.7V ,V F ≈2V ,则V CC 的变化使基极电压V B =V CC *R 2
/(R 1+R 2)(即V CC 经R 1、R 2分压后的电压)大于2.7V 时,晶体管Q 1导通,发参考文献:
光二极管就发光;反之,当V B 小于2.7V 时,晶体管Q 1截止,发光二极管就[1]周志敏、纪爱华、周继海,《LED 驱动电路设计与应用》第1版,北不发光。也就是说,将发光二极管接到晶体管Q 1的基极-发射极电路中,相京:人民邮电出版社,2006.
对于电源电压V CC 的变化,发光二极管开始发光的电压值有明确的门限。适[2]唐文彦,《传感器》第4版,北京:机械工业出版社,2007.
当选择R 1和R 2之比,就可以灵活地设置开始发光的电源电压V CC 值。
[3]张洪润、傅瑾新,《传感器应用电路200例》第1版,北京:北京航空如图2所示,也可以将发光二极管插入集电极,但这种电路由于V BE 的航天大学出版社,2006.
存在,即使降低V CC 也很难有一个明确的门限值。
如图1所示的电路可用作电源接通显示又兼作电压下降显示,例如在使用电池供电的设备中,在设备正常工作的电源电压范围内,让该电路用作者简介:
于电源接通的显示,当电池消耗设备正常工作的极限时,显示电源接通的赵卫(1981-),女,学士学位,助理工程师,研究方向:电子产品的开发与制作维修。
发光二极管熄灭,从而暗示需要更换电池。
图3  峰值检测显示电路

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