使用555IC组件为 LED 驱动器供电

大功率 LED 要求电子工程师设计准确、高效且简单的驱动电路。传统上，以精确电流驱动大功率串需要专用的开关稳压器。选择分立驱动器电路需要了解 LED 照明才能做出最佳权衡。本设计理念描述了一种使用无处不在的 555 IC 的更简单且同样出色的方法。

555是一个8引脚IC，由两个内部比较器，一个带反相输出的触发器，输出反相缓冲器，一个放电晶体管和三个电阻组成。555s内部触发器由两个连接到其上的比较器控制由三个电阻组成的分压器链。为了设置触发器并将555的输出设置为VCC，THRES引脚需要低于2/3 VCC而TRIG引脚需要低于1/3 VCC。为了使触发器复位并使555的输出为0V，THRES引脚需要大于2/3 VCC和TRIG引脚需要大于1/3 VCC。

三个电阻器都具有相同的值，工程师们之间有一个有趣的例子是555的名字来自3个内部5kΩ电阻器。然而，这只不过是一个谣言，555因巧合而得名。

在图 1的转换器电路中，IC 1的引脚 2 和 6 连接在一起，这让设备在每个周期重新触发自身。因此，它作为一个自由运行的振荡器运行。在每个周期中，电容器C 2通过定时电阻器R 1充电并通过电阻器R 2放电。电容器充电至电源电压的三分之二，即比较器上限，由 0.693(R 1 C 2 ) 决定，并自行放电至电源电压的三分之一，即比较器下限，即0.693(R 2 C 2 ) 确定。总时间段 T 为 0.693(R 1 +R2 )C 2 .

在导通期间，晶体管Q 1导通并将能量存储在电感器L 1中。当它停止导通时，储存的能量通过肖特基二极管D 1转移到电容器C 3。

我们可以使用以下公式计算电感值。电感器的选择取决于输入电压、输出电压、最大电流、开关频率和标准电感器值的可用性。知道电感后，就可以选择二极管和电容器了。

MOSFET Q 1根据以下公式确定占空比：

其中 V INMIN是最小输入电压，V OUT是所需的输出电压，η 是转换器的效率，估计为 80%。

平均电感电流为

其中 I LAVG是平均电感电流，I O是输出电流。

峰值电感电流为

其中 I LPEAK是峰值电感电流，ΔI L是电感电流的变化。

假设电感电流的变化是平均电流的 25%。我们可以将电感器 L 1计算为

其中 F OSC是振荡器频率。电感器的饱和电流额定值应大于峰值电流。

  为确保持续照明，我们必须监控通过 LED 的电流。电阻器 R 3检测输出电流。一旦这个电阻上的电压降达到晶体管Q 2的基极-发射极阈值，它就会开始导通，这种导通会减少555定时器的导通时间。

因此，以下等式设置 LED 电流：

其中 I LED是 LED 的电流，R SENSE是检测电阻。

该电路的最小和最大输入和输出电压分别为 10.5 和 15V。LED 灯串的电压和电流分别为 21V 和 350 mA。6W LED 驱动器可用于众多应用，包括电池供电的便携式照明、太阳能供电的花园照明、汽车照明、自行车头灯和水下灯。使用标准现成组件驱动大功率 LED 灯串可简化我们的设计，而不会牺牲性能。