LED应急照明灯驱动电路设计[2]

　　3.2 蓝光和白光LED 的伏安特性

　　蓝光(InGaN)LED 的显示波长(色彩)会随着正向电流的变化而改变，如图2 所示。蓝光LED 的正向伏安特性是图3 众多曲线之一。

　　当工作电流在4～10mA 范围时，其正向电流/电压变化率为ΔI/ΔV=2.6mA/0.1V;

　　当工作电流在10mA 以上时，其正向电流/电压变化率为ΔI/ΔV=3.3mA/0.1V。真正发射白光的LED 是不存在的， 因为LED的特点是只发射一个波长的光线。为此， 在白光LED 设计中，采用了在发射蓝光InGaN 基料上覆盖转换材料,这种材料在受到蓝光激励时会发出黄光，于是得到了蓝光和黄光的混合物, 在肉眼看来就是白色的。一组随机挑选的白光LED 的电流-电压曲线如图3 所示。

　　由图3 可知，白光LED 要求高于3V 的电压驱动， 正向电流为10mA 时, 正向电压的范围为3.5～3.8V。直接用电池驱动白光LED 是很困难的,因为绝大数电池会随着放电使电压低于LED 所需要的最小正向导通电压而截止。锂电池在完全充满电时可以提供4.2V 的输出电压,在很短的一段工作时间内会下降到标称3.5V 电压，随着电池放电,其输出电压会进一步下降到3.0V，可以满足直接驱动照明LED 的供电要求。

　　对于这些白光LED，施加3.3V 电压(图3 右虚线) 会产生2～5mA 的正向电流, 导致不同亮度的白光。许多便携式或采用电池供电的设备使用白光LED 作为背光，例如PDA 彩色显示器需要白色背景光，要求恢复色彩与原物接近。在这些白光照明要求较高的应用中，单个白光LED 的照明亮度是不够的,需要同时点亮几只白光LED， 但必须采用特定的供电方式，以确保它们的强度和色彩一致,即使在电池放电或其它条件变化时也应如此， 所以一般采用带有电流控制的电荷泵作为白光LED 的供电电源，它能提供一个足够高的输出电压, 并且在并联连接的LED 上加载同样的电流。如Maxim 提供带有电流控制的电荷泵(采用MAX1912 芯片)，可以同时并联驱动3 个以上的白光LED,输出电流可达60mA。

　　4 LED 应急照明灯控制电路设计:

　　4.1 变压、整流与滤波电路设计
　　在正常情况下一般由AC220V 市电供电，为此设计了变压、整流、滤波电路，如图4 所示。其作用是：AC220V 经变压器T1 降压为AC8V 电压，经D1～D4 桥式整流和C1 滤波后，得到直流电压，供给充电电路和其它电路使用。