LED驅(qū)動電路的基礎(chǔ)知識

LED串聯(lián)電阻阻值的計算：例如電源為5V，一個LED正常工作時的電壓為2v 電流為20mA。要想使LED正常工作，需要串聯(lián)的電阻分壓5-2=3V，由于串聯(lián)的LED額定電流為 20mA，所以流經(jīng)電阻的電流也為20mA，阻值可以用電壓3V除以電流20mA大體計算得到。

理論上來說，在LED串聯(lián)電阻的簡單電路中，LED與電阻哪個器件靠近Vcc是無所謂的，但由于電源電壓有波動，為了保護LED，通常將電阻放到Vcc一側(cè)，而LED放到GND一側(cè)。

使用單片機時，為保證其正常工作，一般IO口的電流不超過1mA，而LED正常工作時的電流一般為10-20mA，故需要外部驅(qū)動電路。

驅(qū)動LED的三種方法

使用三極管或MOS管等驅(qū)動器件：便宜、簡單。

使用達林頓管：節(jié)省PCB面積 ||| 使用繼電器：功率大。

使用串并轉(zhuǎn)換芯片：節(jié)省CPU的IO口資源。

驅(qū)動單個LED電路

原理圖：

各個器件的選型及作用：

三極管的選擇：Ic端的電流必須滿足負載的需求，例如假設(shè)上圖中LED電流為20mA，因此選擇的三極管Ic需要大于20mA。

R16的選擇：可以由Ic和放大倍數(shù)求出基極電流Ib，再由 LED_17_MCU 的電壓和 Ib 即可大體求出R16的大小。

R18的作用：由于單片機初始上電時IO口的電平不定，因此此處接一個對地的電阻，可以保證上電時三極管基極處的電平為低，可以避免上電時LED的誤閃。

C7的作用：當外界有干擾時，LED_17_MCU 上可能會出現(xiàn)電壓的抖動，當電壓抖動較大時，LED會被點亮，因此，加入C7電容可以濾除 LED_17_MCU 上高頻的抖動，避免LED因外界的干擾誤閃。

三極管的漏電流通常為微安級別，因此不足以點亮一顆LED，不用擔心漏電流點亮LED。

達林頓管

內(nèi)部示意圖：

大體作用：將輸入的信號進行兩極放大，類似于三極管的驅(qū)動，但可以將體積做的很小。

視頻中使用的器件驅(qū)動能力為500ma。

串并轉(zhuǎn)換芯片

好處：可以節(jié)省單片機的IO口資源。

選擇：使用電流驅(qū)動型芯片，由于二極管的UI曲線類似于指數(shù)型，在電壓變化很小的情況下電流變化會很大，若使用電壓型驅(qū)動芯片，在電壓變化不大的情況下可能會造成電流有較大的變化。

背光燈的設(shè)計

背光燈設(shè)計時注意將LED合理分布，避免LED在一處聚集造成某處過亮或光線在屏幕邊緣反光造成屏幕邊緣過亮，影響觀感。

原理圖：

背光燈的特點：選用串聯(lián)的方式，由于器件的體質(zhì)不同，若使用電壓控制亮度，降低同樣電壓，LED的亮度降低程度可能會出現(xiàn)較大的差異。

下圖不可使用，電壓變化時可能會造成亮度變化明顯，因此上圖中R29電阻不可以省略。

在設(shè)計背光燈的PCB時通常將焊盤放置的非常緊密，由于串聯(lián)關(guān)系，可以將0歐姆電阻和LED交換位置(緊密的好處：當屏幕的亮度不均勻時，可以調(diào)整LED的位置，使屏幕的亮度均勻)。