求助，LED的正向电压、电流和光通量之间的关系

yong2008cs · 发表于 2009-4-24 10:13

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我最近设计白光LED驱动电路，由ATtiny13输出PWM至LED驱动芯片CN5611，由CN5611输出恒流至3W LED的负极，单片机和CN5611的供电都由锂电池提供，LED的正极也接到电池的正极。电路完成后，输出正常，调整驱动电流能改变LED的光通量；但是产生一个问题，那就是：随着电池电量的消耗，锂电池两端的电压也随着下降，导致LED的光通量也跟着下降，电压降到3V时光源输出已经非常弱了。单片机输出的PWM一直没变，是不是电压降低了，使驱动输出的电流也下降了？LED的光通量是不是与正向电压和驱动电流同时相关联？请大虾们帮帮我，如何解决这个问题，使LED在固定的一段时间内（如强光3～4个小时）保持光通量输出稳定。

yong2008cs · 发表于 2009-4-24 10:14

电路图如下

shakingaaa · 发表于 2009-4-24 10:22

等高手来回答吧

yong2008cs · 发表于 2009-4-24 10:27

问题补充：CN5611是一款工作于2.7V到6V的电流调制电路，恒定输出电流可达800mA，可以用来驱动包括白光发光二极管在内的各类发光二极管。CN5611的LED端电流通过一个外部的电阻设置，可设置的电流范围为30mA到800mA。
输出的电流I(LED)=910V/R,从这可以看出驱动电流与外部设置的电阻有关，为什么工作电压下降，输出的电流也下降呢？

laomao0000 · 发表于 2009-4-24 10:46

完全类似于7135，电压不够的话怎么会有电流呢？考虑一下Vf的影响

yong2008cs · 发表于 2009-4-24 11:42

5# laomao0000

你说的意思我理解为，在保证LED额定的VF下，光通量随驱动电流的增大而增大，电流不变，光通量也不变；而当电池电压下降到额定的VF以下时，驱动电流控制不变，IF也会跟着下降。

laomao0000 · 发表于 2009-4-24 15:09

问题补充：CN5611是一款工作于2.7V到6V的电流调制电路，恒定输出电流可达800mA，可以用来驱动包括白光发光二极管在内的各类发光二极管。CN5611的LED端电流通过一个外部的电阻设置，可设置的电流范围为30mA到800mA。 ...
yong2008cs 发表于 2009-4-24 10:27

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你的电流调制电路实际上只是限流而已，看你的电路中没有电感，无法将低于Vf的电压升高，所以LED导通不完全，电流不足，导致光通也不足
电路类似于7135的原理

laomao0000 · 发表于 2009-4-24 15:11

用锂电供电的话，3V已经有过放的嫌疑了，为了锂电的寿命考虑，还是不要过放的好

laomao0000 · 发表于 2009-4-24 15:15

要使LED在固定的一段时间内（如强光3～4个小时）保持光通量输出稳定
要么设置较小的电流，比如电池是2600mAh的话，按强光4小时计算，应设置电流为2600/4=650mA
要么用升压电路（像3545或63000之类的，开关式升压芯片，要带电感），还要加大电池的容量，自己搜搜吧

yong2008cs · 发表于 2009-4-27 09:02

谢谢laomao兄的建议和帮助，不过因为电筒体积有限，还是放弃用电感作升压了，而且还会增加研发成本。经过简单的放电测试，发现在电池电压在降到3.4V左右时（我用的是3.7V 2200mAh的锂电池），光通量开始大幅下降，3.4V以上还是能基本保持稳定。除了上面的电路，我还给锂电池加了保护板，2.4V过放，4.4V过充，一次充满电电池电压在4.3V左右。根据的亮度需求，我设置的的电流在500mA多一点，可以满足3个多小时的强光续航，打算加一个分压电路做电池低电压检测，以ATtiny13内部的1.1V电压为基准做A/D转换，在电池电压降到3.4V时，先做几次闪光的警告，延迟一段时间后就自动熄灭。
不过还要再做详细的测试，比如LED的最小Vf，手头上的工具太少{:1_253:}，没有信号源，打算用单片机做一个简易的0~5V的电压输出信号源{:1_217:}，来做测试用。

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