在選用現(xiàn)有的各種型號恒流二極管時(shí)經(jīng)常遇到所需要的電流或電壓不能滿足要求的情況。下面介紹幾種方法解決這些問題。
6.1 加大恒流電流
為了加大電流,最簡單的方法就是用幾個(gè)恒流二極管并聯(lián)(圖12),
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圖12. 多個(gè)恒流二極管并聯(lián)以增大電流
但是這會增加成本,因?yàn)楹懔鞫O管比較貴。另一個(gè)簡單的方法,就是用一個(gè)晶體三極管來加大電流。圖13表明了采用NPN和PNP三極管進(jìn)行電流放大的電原理圖。
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圖13. 采用NPN和PNP三極管加大恒流電流
它們實(shí)際上都是利用小電流恒流二極管提供三極管的基極電流,經(jīng)過三極管放大β倍以后再供給負(fù)載。圖14表明其輸出電流和R1的關(guān)系。
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圖14. 放大以后的恒流特性
其實(shí)這種方法在批量生產(chǎn)中是行不通的,因?yàn)楦鱾€(gè)晶體三極管的β有所不同,輸出的恒流值也不同。除非對三極管的β值進(jìn)行挑選分檔,那也會增加成本。但可以用于對恒流值的精確度要求不高的場合。
6.2 增高耐壓
有不少現(xiàn)成的恒流二極管的耐壓往往不夠高,當(dāng)然最簡單的方法就是用兩個(gè)或幾個(gè)恒流二極管串聯(lián)。同樣這樣成本就會增高。也可以用增加一些其它器件來提高。
1.串聯(lián)齊納管
最簡單的方法就是和恒流二極管串聯(lián)一個(gè)齊納二極管來提高耐壓(圖15)。
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圖15 采用齊納二極管來增高耐壓
這種方法可將起始電壓提高到齊納二極管的電壓V2,但是在低于這個(gè)電壓時(shí),也就無法恒流。
2.串聯(lián)一個(gè)MOS管來增加耐壓(圖16)
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圖16. 串聯(lián)一個(gè)MOS管來增加恒流二極管的耐壓
但是這時(shí)由于MOS管承擔(dān)了大部分耐壓,因而其功耗很大,效率降低。有一個(gè)實(shí)例采用了75個(gè)小功率LED串聯(lián)后,再兩串并聯(lián)。恒流于34mA。在最高輸入電壓時(shí),MOS管上壓降達(dá)70V,功耗2.38W,還需要很好的散熱器散熱。
下面是實(shí)測的結(jié)果。
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在最高輸入電壓時(shí)的總效率只有67%,所以還是應(yīng)當(dāng)采用足夠耐壓的恒流二極管。
6.3 采用恒流二極管時(shí)的PWM調(diào)光(圖17)
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圖17. 用PWM信號來對恒流二極管供電的LED調(diào)光
采用PWM信號調(diào)光以后可以避免由于改變電流而引起的光譜偏移。但是不能采用只有兩條管腳的恒流二極管,而必須采用帶有控制開斷管腳的至少3條管腳的恒流二極管。
七.結(jié)束語
采用恒流二極管作為LED的恒流驅(qū)動具有結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。尤其適合于小功率市電LED燈具,如球泡燈和日光燈和吸頂燈。但是由于受到功耗的限制,它只能用于高壓小電流的情況。負(fù)載只能是多個(gè)小功率LED的串聯(lián)或是采用集成的“高壓LED”。而且,如果直接采用交流整流,電容濾波的方案,會有功率因素不高的缺點(diǎn),而必須采用無源功率因素補(bǔ)償?shù)姆桨浮_@些都是在使用時(shí)需要考慮的。