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電池片廠家:電池容量的一半點亮白色LED


電池片廠家:電池容量的一半點亮白色LED

  無論將其用做指示器還是用來照明,LED的效率、可靠性和成本都是難超越的。白色LED用作照明光源就像它用LCD背景光源一樣,正在迅速普及,但是由于其正向電壓一般為3~5V,用一節電池驅動白色LED顯然存在種種困難。本設計利用單柵施密特倒相器,例如Texas Instruments 公司的SN74AUC1G14或者Fairchild 公司的NC7SP14 的超低工作電壓性能(圖1)。當首先加上電池電源時,肖特基二極管D1導通,大家熟悉的施密特觸發器非穩態多頻振蕩器開始振蕩,振蕩頻率取決于定時元件C2和R1。當IC1的輸出變為高電位時,晶體管Q1導通,電感器L1中的電流開始逐漸增大。 電感器電流的最大電平,即峰值電平為IL(PEAK)=(VBATT-VCE(SAT))×tON/L1,式中VBATT為所加的電池電壓,VCE(SAT)為Q1的飽和電壓,而tON為施密特觸發器輸出高電平脈沖的持續時間。如果Q1的飽和電壓譬如說低于50 mV,則可以忽略VCE(SAT)并將公式簡化為IL(PEAK)=VBATT×tON/L1。

  在tON結束時,倒相器輸出變為低電位,Q1截止,電感器L1兩端的電壓極性反轉。由此產生的"逆轉"電壓立即使Q1的集電極電壓升高到超過VBATT,并使串聯的LED和D2正向偏置。這一動作使LED因有等于IL(PEAK)的最大正向電流流過而發光,并將IC1的供電電壓VBOOT升高到比VBATT還大的一個二極管壓降。此時D1是反向偏置的,而且反向偏置的時間與電路保持振蕩的時間相同。由此產生的IC1的"自舉"電源電壓確保非穩態多頻振蕩器即使在VBATT降低到很低電平時仍能夠繼續工作。C2的電容值和R1的阻值應選擇得能產生幾微秒的時間常數,從而允許電感器L1的電感值很小。例如,一個參數值分別為C2=68 pF,R1=39 kΩ和L1=47μH的測試電路在VBATT=1V時產生約為150 kHz的工作頻率。由此得到的tON=3μs這一參數值可導致約為65 mA的峰值電感器電流,并使白色LED產生極高的亮度。即使VBATT小至500 mV,相應的33 mA峰值電流仍可產生足夠的LED發光強度。

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