一种用于汽车照明的LED恒流供电电路

罗洋坤

(湖南汽车工程职业学院，湖南 株洲 412001)

一种用于汽车照明的LED恒流供电电路

罗洋坤

(湖南汽车工程职业学院，湖南 株洲 412001)

提出了一种用于汽车照明的LED恒流供电电路，该恒流电路由供电电流设置、恒流控制、输出调整、电源转换四部分组成。供电电流设置利用精密稳压电源芯片产生一个可调的参考电压，在LED负载中串联一个线绕电阻并利用它产生一个反馈电压，将其与参考电压分别送入电压比较器中产生一个控制电压，利用其控制调整元件的压降，从而实现LED恒流供电的功能。该电路具有发光效果稳定、LED发光元件使用寿命长、自适用性强等优点。

恒流供电；电压比较器；调整元件

目前，LED照明技术由于其节能、环保、发热量低、使用寿命长等优点，各大汽车厂家也逐渐开始将LED照明技术应用于辅助照明，且有取代传统光源的趋势。LED与传统光源不一样，属于半导体器件，当LED两端加上正向电压VF后，LED中就会有电流出现并开始发光，一旦电压超过VF之后，电流就变化比较快，而且不是线性关系，汽车上现有的LED照明一般采用电阻或者其它器件串联分压的方式进行供电，这种供电方式当电源电压发生变化时LED两端的电压也会跟随电源电压的变化而变化，使得LED发光出现闪烁的现象，影响灯光效果，而且长时间大电流的工作也会缩短LED的寿命，影响汽车的可靠性，给消费者带来不必要的开支。因此，找到一种供电电流不受电路环境影响，始终恒定不变且大小可调节的电源电路，对现有的汽车辅助照明LED供电电路进行改进是有必要的。

1 系统总体设计

本文研究的LED恒流供电电路，由供电电流设置电路、恒流控制电路、输出调整电路、电源转换电路组成，其结构如图1所示。

图1 系统结构框图

电源转换电路将汽车蓄电池12 V电源转换成5 V。供电电流设置电路根据汽车辅助照明LED数量的不同产生0.1 V～1.0 V可调的参考电压。输出调整电路通过一个大功率的线绕电阻与LED负载串联，产生一个与LED负载电流成比例变化的反馈电压。恒流控制电路将参考电压与供电电流反馈电压进行比较，产生一个模拟信号给输出调整电路，输出调整电路中的场效应管在恒流控制电路的控制下实时调整它的漏极和源极之间的电压降，从而使LED负载两端的电压跟随电源电压或负载的变化而变化，使LED负载中的电流恒定不变，从而实现LED恒流供电的功能。

2 系统硬件设计

2.1 电源转换电路

目前，汽车用电设备为12 V供电，而控制电路和灯珠供电只需要5 V就能满足要求，因此电源转换电路需要将12 V的电池供电转换为5 V的供电电压，同时保证输出电流能同时满足10个左右的LED灯珠电流，同时需要保证输出电压稳定。综合以上考虑，本文选用开关稳压器件LM22674，其电路如图2所示。

图2 电源转换电路

2.2 供电电流设置电路

供电电流设置电路的作用是为恒流控制电路提供一个基准电压，用来与负载电流反馈电压进行比较，本设计采用超低静态功耗的三端稳压器LM2936，将12 V的电压转换为3.3 V的稳定电压，再通过串联分压的方式输出一个0.1 V～1 V的可变参考电压，其电路如图3所示。

图3 供电电流设置电路

2.3 恒流控制电路

恒流控制电路的作用是将供电电流设置电路输出的参考电压，与输出调整电路的电流反馈电压进行比较，该电路由集成运放构成的电压比较器实现，当设置电压大于反馈电压时，即输出电流小于设置值，该电路输出电压增大，减小输出调整电路中的场效应管的压降，从而使得整个恒流供电电路的输出电流增加。反之，恒流控制电路的输出电压减小，恒流供电电路的输出电流减小。其电路如图4所示。

图4 恒流控制电路

2.4 输出调整电路

输出调整电路的作用是，在恒流控制电路的控制下实时调整场效应管两端的压降，使得负载的电流恒定不变，其电路如图5所示。电路中的发光二

极管可以根据光源强度的要求进行增加或减少，当光源改变时，只需调整供电电流设置电路的参考电压。

图5 输出调整电路

4 结语

本文设计的LED恒流供电电路采用恒流的方式，无论电源电压变化还是负载的变化其工作电流始终不变，具有发光效果稳定的优点。同时，在恒流电路的控制下LED始终工作在额定的工作电流区间内，不会出现过流和过载的情况，具有LED发光元件使用寿命长的优点。另外，供电电路中采用大电流的开关芯片，能提供1A的供电电流，且电路中还设置有供电电流调节电路，当增加LED负载时不需要另外设计电路，只需要调节电路中的电位器就能增加供电电路的供电电流，具有自适用性强的优点。

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A Circuit of LED Constant Current Power Supply Applied in Automobile Lighting

Luo Yangkun

(HunanAutomotiveEngineeringVocationalCollege,ZhuzhouHunan412001,China)

This paper puts forward a circuit of LED constant current power supply applied in the automobile lighting which consists of power supply current device, constant current control, output regulation and power conversion. The power supply current device can achieve the function of LED constant current supply by producing an adjustable reference voltage with the help of a precise stabilized voltage power chip and a feedback voltage by a series connection of an LED load and wire-wound resistor which are sent to a voltage comparator respectively to get a control voltage that can control the voltage drop of the adjusting element. This circuit is widely used for its stable glowing effect and long working life of LED glowing elements.

constant current power supply; voltage comparator; adjusting element

2016-12-01

罗洋坤(1979- )，男，湖南株洲人，讲师，主要研究方向：嵌入式技术研究与应用、智能控制。

1674- 4578(2017)01- 0044- 02

TP 277

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