WLED驱动器在1.2V电源电压下工作

文章作者:Dave Wuchinich

许多LED驱动器使用充电泵和电感，可以将1.2到2.4V的单芯和双芯镍氢电池(镍氢电池)提升到白色LED所需要的3.6V。然而，大多数这样的电路，如Maxim MAX1595，需要大约2.5V的最小输入电压才能正常工作。MAX1595工作在2.4V的输入电压下，但在输入电压达到约3V之前，不能保证足够的输出。此外，当电池电压降低到阈值水平时，输出变得不稳定。图中的电路使用一个触发器在电感器中产生磁通，然后在普通升压配置中给电容充电。美国专利4,068,149描述了操作白炽灯闪光器的应用程序中的触发器操作(参考文献1)。

图1:__ *在这个电路中，晶体管Q1和Q2形成一个触发器，在60kHz切换，为输出LED提供驱动电流到1V电池电压。＊

在图中，R1提供了通过Q1和Q2的基极-发射极结启动电流的路径。Q2因此打开，这样做，打开Q1，迅速迫使两个晶体管进入饱和状态。但是C1通过R2充电到电池电压减去Q1的基极-发射极降和Q2饱和的集极-发射极电压，最终导致Q1关闭，Q2也关闭。C1通过R1和R2以及Q2的正偏基集电极结进行放电。R2C1时间常数决定了通断时间，(R1+R2)(C2)决定了关断时间。C2作为电容输入滤波器，用于Q2断开时从L1流出的电流，并为D2(一个标准的白色LED)提供一个基本恒定的电压。输出电压与电池电压成正比。
根据图中的分量值和Coilcraft MSS7341-104MLB的L1，工作频率约为60kHz。两个镍氢电池的电池电压为2.36V，大约有20毫安的电流流过LED。在同时驱动两个led(每个led都有自己的限流电阻R3)的测试中，该电路在此电池电压下的能量转换效率约为80%。在电池电压略高于1V的情况下继续运行，输出电流减小，但仍然提供可用的照明。

参考
Wuchinich, David G，“低功耗的闪光电路”，美国专利4,068,149,1975年10月28日。

关于作者
Dave Wuchinich对这篇文章有贡献。

这篇文章是由编辑挑选的重新出版的设计构思。它于2007年9月3日首次发表在EDN.com上。