基于一种可以适应任何光强度而设计的高功率LED开关电路设计

    LED   可以用作一个光电     传感器   。以前有个设计思想曾给出了一种高功率效率的     开关   ,几乎不耗电。但是,这种结构无法作调整,按所需光强度作切换。本设计思想中的     电路   则可以调整到使光电开关保持导通态的任何光强度阈值水平,而功耗几乎与原电路一样(图1)。

 基于一种可以适应任何光强度而设计的高功率LED开关电路设计_设计制作_RF/无线

图1 光     电流   通过绿色LED放大到CMOS逻辑电平,当环境光下降时,点亮白色LED。

环境光照射在反偏的绿色LED上,产生了流经LED的小电流,它构成BC549 NPN     晶体管   的基极电流,该电流经过放大,送至BC177 PNP     晶体   管的基极。该电流再经放大后,流过BC177的射极。射极     电阻   上的压降取决于其阻值以及流经其上的电流,从而决定了BC549的CE端上的压降。

通过调整串联的射极电阻值,可以针对照射在绿色LED上的任何强度光,设定一个相对于CMOS门逻辑0的电压。这个光强主要取决于绿色LED的响应,以及两只晶体管的电流增益,因此选择电阻值时将串联电阻做各种     短路   组合,并用10-MΩ电位计作微调。一旦找到了合适的值,就可以从电路中去掉无用的电阻。

当环境光强低于这个水平时,BC549的基极电流以及通过射极串联电阻的电流都下降。这个下降将CD4011逻辑门的输入电压提升至高于CMOS开关阈值。在3V输出时,典型的门输出电流约为3-4 mA/门;三个门并联可向白光LED提供约10 mA电流。用反相门或非反相门都可以得到相同的结果。电路仍然维持其功率效率的原因是,通常需要的串联电阻值都超过10 MΩ。

可以检查绿色LED作为光电管的适用性,方法是用     数字万用表   200 mV档,     测量   LED上的压降。如果LED适合作为光电传感器,则测量结果是0.3至1 mV的电压,并且这个电压会随LED上的光强度而变化。
责任编辑;zl

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