用篇之二 LED的电池供电方案

用篇之二LED的电池供电方案在电池供电的照明领域里，如车船照明灯、信号灯、应急灯、头灯、手电及太阳能街灯，LED己成功地替代了白炽灯、荧光灯、氙灯，它的驱动电路多采用LED专用恒流集成电路，因厂商的专用设计，给研发制作多样化的LED灯带来了局限，笔者选用三端稳压集成电路与MZD的组合，给研发制作LED灯扩展了空间，节约了成本。一、LED车船照明灯、应急灯、太阳能路灯图八是LED车船照明灯、应急灯的基本电路。图八采用24V充电电池，LM317三端可调稳压集成块，5A30单元电路12路并联(共用30mA高亮LED60颗)，制成后的LED灯亮度接近15W荧光灯。计算5A30单元电路的工作电压U＝3V+3.3V×5＝19.5V，调正R2阻值，将LM317输出电压调到19.5V后，将LED接入,此时总电流应在350~360mA（30mA×12），因LED的电压值差异，电流若偏离较大，再微调R2将总电流调到360mA内，R2调正完毕防上变动，需用相同值的固定电阻替。.LM317最大输出电流1.5A，不带散热板时耗散功率2W，带200×200×4mm散热板可达15W，LM317是压降型稳压块，所以输入与输出的压差尽量要小，功耗不能大于额定值，计算图八电路的功耗，假设24V电池充电后最大值28V，LM317输出电压最小值18V，压差10V,总电流0.36A，则功耗＝10V×0.36A＝3.6W，大于LM317不带散热板的功耗2W,此时应考虑安装散热器。LM317内部有过热、过流保护，安全可靠，易购，价格又低(0.6~0.8元/片)，是广大电路设计者喜爱选用的三端稳压器之一.图九是输出电流达3A的LM317的扩流电路。图九用24V蓄电池供电,15只3W/LED组成的45w大功率LED照明灯，调正R2使输出总电流2100mA（700mA×30），热保护器TP1的常开触点与微型风扇组成自动风冷装置。图十是LM317输出100V.1A的稳压电路。图十虽然厂商手册标明LM317的最大输入电压37V，但只要保持输入与输出的压差在10V以内，而且MZD与LED的组合后是电阻型负载，开,关时没有冲击电流，该电路是安全可靠的，二极管D是防电池极性反接保护，R2调正输出电压(接上负载后,也可以调正输出电流)，此电路应用于110V电池组供电，C300与LED/300mA单元电路组成的25W照明灯。图十一是太阳能路灯应用电路。图十一当有光照时，太阳能电池板通过太阳能路灯控制器，向12V蓄电池充电。夜晚，蓄电池通过控制器向LED灯提供12V的恒压电源。LED灯由3个5B100单元电路串联组合，发光管选用20mA/3.3V，它的工作电压U＝(0.65V+3.3V)×3＝11.85V。按太阳能电池板的功率，及实际照明亮度的需求，可设计二路或多路LED灯的并联。二、LED头灯、手电灯图十二是用于6V可充电电池供电的LED头灯,手电灯电路。图十二采用LM1117-3.3v低压差三端稳压块，SOT-223封装(贴片型)，价格低廉(0.6~0.8元/片)，输出电流300mA时,无需安装散热器.，在接地端串入可调电阻2成为可调式稳压电路，R2值从100Ω~240Ω范围内选择，输出电压可在3.5V~4.1V内相应变化，刚好满足各种LED的电压需求，C300与1W/LED的单元电路用来作远光照射，5B100与5只20mA/LED作近光照射.图十三是用于3.6V的.锂电池、镍氢电池或4V干式铅蓄电池供电的LED手电筒电路,图十三选用20mA/3.0V(或3.4V)的LED与5B100组成的单元电路,与电源电压3.6V(或4.0V)匹配。三、LED汽车车灯以上LM317、LM1117属压降型DC/DC转换，在输入与输出压差较小时首选应用，但压差越大，转换效率越低，此时应选用开关型DC/DC转换电路，34063是一块通用、易购、价廉(0.60~0.80元/片)的开关升、降压集成电路，外围电路元件较少，见图十四图十四用于汽车LED车灯，输入电压12V，输出电压1.25~8V可调，最大输出电流700mA，选用1W300mA的LED，按亮度需要可从1颗LED、2颗LED、4颗LED三种组合中任选。选用红光,黄光,白光LED，分别可做成汽车尾灯、转向灯、侧灯。选择组合2、3时,计算工作电压＝2×（0.5V＋VF}，调正R2的阻值将输出电压调到相应计算电压值(空载)，接入负载后(满载)，再加大R2的阻值，将回路电流微调到280~300mA，选择组合3时，应将电流微调到560~600mA。R2调正好后，防止阻值变动，应用固定电阻替代。总之，用热敏电阻补偿法是众多LED恒流驱动技木中比较可靠，实用，价廉的方法之一，相信你在实践时会应用得更好。