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电池片厂家:电池容量的一半点亮白色LED


电池片厂家:电池容量的一半点亮白色LED

  无论将其用做指示器还是用来照明,LED的效率、可靠性和成本都是难超越的。白色LED用作照明光源就像它用LCD背景光源一样,正在迅速普及,但是由于其正向电压一般为3~5V,用一节电池驱动白色LED显然存在种种困难。本设计利用单栅施密特倒相器,例如Texas Instruments 公司的SN74AUC1G14或者Fairchild 公司的NC7SP14 的超低工作电压性能(图1)。当首先加上电池电源时,肖特基二极管D1导通,大家熟悉的施密特触发器非稳态多频振荡器开始振荡,振荡频率取决于定时元件C2和R1。当IC1的输出变为高电位时,晶体管Q1导通,电感器L1中的电流开始逐渐增大。 电感器电流的最大电平,即峰值电平为IL(PEAK)=(VBATT-VCE(SAT))×tON/L1,式中VBATT为所加的电池电压,VCE(SAT)为Q1的饱和电压,而tON为施密特触发器输出高电平脉冲的持续时间。如果Q1的饱和电压譬如说低于50 mV,则可以忽略VCE(SAT)并将公式简化为IL(PEAK)=VBATT×tON/L1。

  在tON结束时,倒相器输出变为低电位,Q1截止,电感器L1两端的电压极性反转。由此产生的"逆转"电压立即使Q1的集电极电压升高到超过VBATT,并使串联的LED和D2正向偏置。这一动作使LED因有等于IL(PEAK)的最大正向电流流过而发光,并将IC1的供电电压VBOOT升高到比VBATT还大的一个二极管压降。此时D1是反向偏置的,而且反向偏置的时间与电路保持振荡的时间相同。由此产生的IC1的"自举"电源电压确保非稳态多频振荡器即使在VBATT降低到很低电平时仍能够继续工作。C2的电容值和R1的阻值应选择得能产生几微秒的时间常数,从而允许电感器L1的电感值很小。例如,一个参数值分别为C2=68 pF,R1=39 kΩ和L1=47μH的测试电路在VBATT=1V时产生约为150 kHz的工作频率。由此得到的tON=3μs这一参数值可导致约为65 mA的峰值电感器电流,并使白色LED产生极高的亮度。即使VBATT小至500 mV,相应的33 mA峰值电流仍可产生足够的LED发光强度。

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