实例讲解：LED恒流电路的电路原理

硬件笔记本

这是一个LED恒流电路板：

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+ |1 h) X1 k; c( L- c电路板上有烧毁的痕迹，最后再说烧毁的原因，现在咱们先不管。
% c, U) ^* ^! X" f/ U6 k复原其电路原理图：

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/ u3 \- w' z& [7 }0 V3 [7 V既然说是LED的恒流电路，它是怎样实现恒流的呢？
, c: Q5 V. C: i8 x' M为了直观地演示它的“恒流”效果，请看以下的仿真动图。
当用24V供电时：
1 Z5 i& Q! `7 s2 N9 t

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流过LED的电流为：
' g4 X4 `1 }) Q, F4 [

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当用12V供电时：
8 w0 u: @. e# |" P

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流过LED的电流为：

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分别用24V和12V供电，电压相差一倍，流过LED的电流大小却差别不大，也就是电流基本“恒定”。
9 w7 ]: f6 e; }. {) u) ]下面以12V供电为例，分析实现恒流的电路原理。
9 {& x" `; P2 X. K. R4 |. }

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所谓知彼知己，百战不殆，首先找出实现恒流时的已知条件：
% u. P% b- g8 t9 w) f' r供电电压12V；
LED导通时压降（Vf）约为2.1V；
( I0 _$ T: I0 q* m  P三极管导通时基极与发射极电压差（Vbe）约为0.7V。
0 P7 G. `5 D( I  @4 V后面就比较简单了，从已知条件出发，推导出未知量即可。
1、从12V出发，每经过1个LED电压降低2.1V，可以确定以下3个电路节点的电压分别为9.9V、7.8V、5.7V：
. t) B1 w5 u2 ~+ ^" y8 v7 ]% O

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2、从地GND出发，每经过一个三极管的发射极和基极，电压上升0.7V：

+ T. m7 _* E% ?$ N6 M

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4 _- l8 H, o7 ^$ K6 ~1 ~  z, ]这样电路中所有节点的电压都确定了：
" i9 x" a0 {1 S( n" X6 I+ ?2 A

tlxjw1mlmff64078819655.png

能实现恒流，是因为电阻R4被三极管Q2的基极发射极（be极）钳位为0.7V，流过它的电流也就固定为：
" h$ ?1 C" _: F& T: U4 I3 f/ r0.7V / R4 = 0.7V / 20ohm = 35mA
/ k. U0 n  o, n因为三极管的基极只流入很小的电流，所以可以忽略，于是这个35mA基本就是流过三极管Q1的电流，也基本就是流过LED灯的电流：
4 `! _# h+ y$ M0 o( i* \

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上述的理论分析跟仿真动图展示的结果基本一致。
根据该电路恒流的原理，要改变恒流值，调整电阻R4的大小即可。
# E! p" t7 |2 N) j需要注意的是，三极管Q1的功耗是否过高。三极管的功耗Pc等于：
: e! V) N3 l6 {# j: k+ WVce * Ic
3 J& P. `+ ~7 W! c) k  kVce为集电极与发射极的压差。
7 J& B: G5 x. F+ A! AIc为集电极流过的电流。
对于SOT-23封装的三极管来说：
% i& E0 A. N- [, P

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, u! p- Q3 t" {8 {. r其可承受的最大功耗是比较小的，这份数据手册里写的是200mW：
" U5 R. Z9 M- J' e" X

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- M8 T) }; L  M  |读者朋友们可以自行计算一下，在24V供电情况下，Q1的功耗是否已经超出200mW。（光看不练，效果减半，大家可试着动动手）
( a% n. K8 C; l) T提示：使用下图红色箭头的数值进行计算即可。

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$ ^( m* X# d0 `另外，电阻R2是为了给三极管Q1提供基极电流通路，给三极管Q2提供集电极电流通路：

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