自动调光LED手电筒电路设计

文章摘要：由于光输出效率高和寿命长，高亮度LED非常适合用在手电筒中。典型的LED采用恒流驱动，因此当电池电压下降时，手电筒将停止工作。在某些情况下，这可能非常危险。如果在电池电压下降的情况下LED手电筒能自动调暗，那就好用了。就像传统的手电筒一样，用发光亮度调暗来指示低电池电压工作状态，并能持续更长时间的发光。 一般来说，白光LED的正向电压时3V至5V。因此，如果输入电压低于3V，可采用升压转换器驱动LED。图1电路给出了由电池供电、具有自动调光功能的升压转换器电路。L6920D是一个高效率的升压控制器，仅需很少的外部元件就能将电池电压转换到指定的输出电压或电流。该器件的静态电流仅为10uA。该器件

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由于光输出效率高和寿命长，高亮度LED非常适合用在手电筒中。典型的LED采用恒流驱动，因此当电池电压下降时，手电筒将停止工作。在某些情况下，这可能非常危险。如果在电池电压下降的情况下LED手电筒能自动调暗，那就好用了。就像传统的手电筒一样，用发光亮度调暗来指示低电池电压工作状态，并能持续更长时间的发光。

一般来说，白光LED的正向电压时3V至5V。因此，如果输入电压低于3V，可采用升压转换器驱动LED。图1电路给出了由电池供电、具有自动调光功能的升压转换器电路。

L6920D是一个高效率的升压控制器，仅需很少的外部元件就能将电池电压转换到指定的输出电压或电流。该器件的静态电流仅为10uA。该器件还包含带120-m? P-channel MOSFET的内部同步整流器，可取代传统的升压二极管，提高效率。

在这个电路中， LED电流ILED是电池电压VFB的函数。当电池电压下降时， LED电流下降，这样电池可以持续更长时间，手电筒可以提供调光特性。假设VFB=1.23V(由L6920D确定),则：

如果R5>>R4，则R5||R4≈R4，于是有：

最后得到：

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图2是根据图1电路中的电阻值计算得到的LED电流曲线。对恒定LED手电筒和自动调光LED手电筒进行了对比，两者都采用两节AAA电池供电，运行时间分别为50和90分钟。自动调光LED的电池使用时间几乎增加了一倍，并在电池电压下降时提供了警告。

图1：利用高效率升压控制器设计的自动调光LED手电筒电路。

图2：根据图1电路的电阻值计算得到的LED电流曲线。