关于TL431恒流源的一些问题
kcltxinshou2011/11/29电子技术 IP:新疆
一、已经解决的问题
在网上看到如图1所示恒流源,并基于此连接了电源、负载(图2)。
电源:2.5V——36V可调;
负载:草帽散光型小功率LED,额定电流20mA;
VT选用9014;
R1=1k;
把恒流值设定为17mA,则Rs=150 Ohm;
然后进行了通电试验。

经测量,发现:
1.当电源电压Vbatt从2.5V开始增加时,LED亮度随之增加,估计是TL431还未正常工作,因此没有恒流;
2.当电源电压Vbatt=6.1V左右时,LED正常发光,此时测得LED两端电压为3.08V;之后当Vbatt继续增加时,LED保持该电压不变,亮度也不再改变;
结论是:实现了恒流。

1251_b79e13225480581c3d20a54a1b89b.jpg              1251_2fc3132254845603e2aa486d42e30.bmp

值得注意的是,图2中电源端Vbatt、负载LED正极是公用一个端。


二、存在的疑问
1.如果使用双电源供电,是否可以达到恒流(如图3)?

1251_a57d13225494739d782ff58711471.bmp

2.继而提出另一个疑问:图3中Vbatt2使用电压合适的恒压源供电,而Vbatt1使用脉冲信号供电。在这种情况下,LED是否能保持恒流正常工作?
+200  科创币    ehco    2011/12/02 问题提得好,鼓励实践解答。
来自:电子信息 / 电子技术
27
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~~空空如也
ehco
13年2个月前 IP:未同步
340536
1.可以恒流
2.脉冲的高电平时恒流

以上均假设供电电压超过调节阈值。
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kcltxinshou作者
13年2个月前 IP:未同步
340555
谢谢!
那么,如果利用555PWM脉冲信号加上,是否能够实现既恒流,又可调光呢?
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ehco
13年2个月前 IP:未同步
340644
理论是可以的
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kcltxinshou作者
13年2个月前 IP:未同步
340760
昨晚进行了如下试验:
1.Vbatt1用6V蓄电池供电,Vbatt2用可调稳压电源供电;
  仍然有:当Vbatt2=6V左右时,LED正常发光;之后,Vbatt2增加至27V,LED亮度不再增加,两端电压保持在3.08V;
  至此可以认为:使用双电源供电,仍能恒流。
2.将Vbatt1换成555第3角输出的PWM脉冲信号来供电,发现:
  LED亮度还没达到正常,就保持不变了;其两端电压2.2V,且出现闪烁;其阴极波形紊乱;
  TL431参考端对地电压只有0.8V,并没有达到2.5V;
  PWM不能对LED实现调光。
  究其原因,可能是:TL431一般用在线性稳压或恒流源中,它是一个模拟器件。而要实现PWM调光,处理脉冲信号,应该用数字器件。

谢谢各位指正!
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ehco
13年1个月前 IP:未同步
340976
你的第二个实验中,脉冲高电平的强度不够,不足以让431进入线性区。
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
341040
改进的试验如图1


1251_07f9132274539246e84f51f74836f.bmp

现象如前所述。
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
341042
脉冲高电平有6V,难道还不够吗?
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longgexu
13年1个月前 IP:未同步
341069
学习学习。共同提高
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ehco
13年1个月前 IP:未同步
341074
这个反馈回路中没有时滞器件。
既然接恒定电压能工作,那么接脉冲也应该能工作。只要频率不是高得离谱了
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
341120
引用第9楼ehco于2011-12-01 23:02发表的 :
这个反馈回路中没有时滞器件。
既然接恒定电压能工作,那么接脉冲也应该能工作。只要频率不是高得离谱了


如果真是这样,那就好办了。
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
341130
昨天又做了一次试验,只是把电源交换了一下位置(如图):
1.Vbatt1用稳压电源16V供电;
2.Vbatt2用幅值为16V的脉冲信号供电;
注:前几次发的图中,除第一次试验外,其余几次三极管已经换成场管(IRFP2807)了

结果:
1.LED没有因16V脉冲而损坏,正常发光,可以肯认为已经恒流;
2.LED两端电压波形都为矩形脉冲,且占空比可人为控制,亮度也随之变化;
注:上次所发贴中,说到使用脉冲供电时,用万用表测了几处电压值,发现偏小。
现在认为,该方法错误。
        因为万用表测得的是有效值,根本不能测出幅值。有效值当然小于幅值了。
      

1251_524f13227957153da8305d8f9d5cd.bmp

至此认为:这个LED照明电路,实现恒流驱动且PWM调光已经初步成功。
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
341176
引用第5楼ehco于2011-12-01 15:19发表的  :
你的第二个实验中,脉冲高电平的强度不够,不足以让431进入线性区。

这个建议很好。
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
341184
整个电路图如下:

1251_fc2413228122354294833b3e0e35c.bmp



还有一些问题:
1.除了负载LED以外,其余部分功耗多少?怎样计算?
2.如果LED数目较多,使用了并联结构,那么除了要做到恒流,还要做到均流。这时,能否考虑用三极管多路镜像电流源?
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ehco
13年1个月前 IP:未同步
341192
引用第13楼kcltxinshou于2011-12-02 16:00发表的  :
整个电路图如下:

1251_fc2413228122354294833b3e0e35c.bmp


.......

1.测量出LED两端的压降和电流以及占空比,即可测定出LED累积功耗,然后电路的总功耗减掉LED功耗即可求出其余部分功耗。没必要单独计算。
2.多LED驱动中,一般采用串联高压驱动,可以省掉均流部分。
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
341370
引用第14楼ehco于2011-12-02 17:23发表的  :

1.测量出LED两端的压降和电流以及占空比,即可测定出LED累积功耗,然后电路的总功耗减掉LED功耗即可求出其余部分功耗。没必要单独计算。
2.多LED驱动中,一般采用串联高压驱动,可以省掉均流部分。



1.第1点建议方法很好。万用表测脉冲,得到了有效值,而计算功率,恰好要用有效值。
2.关于第二点建议,我使用的6V蓄电池供电,升压不能太高。那就肯定会用到并联。

请指点。
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
341669
还有几个问题:
1.脉冲发生电路555第3脚输出的波形如图。
(1)有一些尖峰(很细的)。而且555上所加电压越高,这些尖峰越长。这些尖峰对LED有损伤吗?怎么去掉?
(2)高电平波形左端微微下弯,怎么样修正?

1251_3f2313229262544ceb9377516aad6.bmp


XXXXM电路部分与TL431恒流电路部分怎样连接比较好?之间不用电容、电阻吗?
3.电路中各个电阻怎样选取,才会有更高的效率?
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
344005
再次将场管换成三极管(8050),仍能正常工作:1.实现了LED的恒流;2.实现了PWM调光。
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
344008
还是以前那些问题:
1.如果LED多路并联,那么采用三极管镜像来达到均流的目的是否可行?
2.镜像恒流源中,要达到每一路电流相同,关键在于什么?
3.如果同型号三极管的参数差别较大,是否不能均流?
4.有什么更好的、低功耗的均流办法?
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ehco
13年1个月前 IP:未同步
344009
引用第16楼kcltxinshou于2011-12-03 23:33发表的  :
还有几个问题:
1.脉冲发生电路555第3脚输出的波形如图。
(1)有一些尖峰(很细的)。而且555上所加电压越高,这些尖峰越长。这些尖峰对LED有损伤吗?怎么去掉?
(2)高电平波形左端微微下弯,怎么样修正?

.......

这些尖峰叫过冲振铃,根本原因是脉冲发生电路的输入输出阻抗不匹配造成的反射所导致。(也可能是示波器探头与电路的匹配)
除了进行必要的阻抗匹配外,应尽量减小回路中的寄生电感和寄生电容,提高振铃频率,让器件自身的LPF特性将高频振铃滤除。
振铃情况在很陡峭的激励下尤为突出,例如高频方波。
对于你这个LED驱动应用,不必太在意。

高电平起始段电平下降,估计是由于器件的开通延迟导致。
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ehco
13年1个月前 IP:未同步
344010
引用第18楼kcltxinshou于2011-12-13 12:07发表的  :
还是以前那些问题:
1.如果LED多路并联,那么采用三极管镜像来达到均流的目的是否可行?
2.镜像恒流源中,要达到每一路电流相同,关键在于什么?
3.如果同型号三极管的参数差别较大,是否不能均流?
4.有什么更好的、低功耗的均流办法?
.......

1.为何一定要并联模式呢?
2.如果非得多路自动均流,得增加运放和多个采样电阻
3.如果是开环均流,可以,但是要各调各的。闭环均流的话嫌三极管增益太低,需要挂运放。
4.串联高压驱动,一个DC-DC电路很复杂吗?
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vocal@ルカ
13年1个月前 IP:未同步
344031
一个MC34063可以升压驱动16个led还可以横流
调亮度
且发热小
可以本人老贴 一个是红外照明用的
一个是宽电压地灯
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
344101
多谢指点!
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
344140
我想使用36个LED,但电源是6V4.5AH的蓄电池;
而MC34063的输入输出电压绝对值之和不能大于40V;
请问,有什么更好的办法?
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六味地黄丸
13年1个月前 IP:未同步
344187
回 23楼(kcltxinshou) 的帖子
负载(led)不变条件下,做一个隔离的恒功率升压电路,在输出端用运放反馈电流
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vocal@ルカ
13年1个月前 IP:未同步
344188
有一种电感有3个脚 可以用于升压
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kcltxinshou作者
13年1个月前 IP:未同步
344474
Re:回 23楼(kcltxinshou) 的帖子
引用第24楼六味地黄丸于2011-12-13 22:45发表的 回 23楼(kcltxinshou) 的帖子 :
负载(led)不变条件下,做一个隔离的恒功率升压电路,在输出端用运放反馈电流

我必须用这个蓄电池供电。这样还要隔离吗?
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