驱动发白光二极管工作的的DC/DC变换电路分析

有时候人们需要用一节1.5V电池来驱动一只白色发光二极管（LED）。令人遗憾的是，白色LED的正向电压为3～4V。所以，必须使用一个DC／DC变换器才能用一节电池驱动白色LED。利用图1所示的简单电路，仅用几只元件就可驱动一只白色LED或两只串接的绿色LED。该电路是一种电压/电流变换器，它能把电池电压变换成流过LED的电流。只要改变电阻器R3的阻值，就可调节这一电流，从而调节LED的亮度。如果接通开关S1，电阻器R2就会给晶体管Q2馈送基极电流，Q2导通，Q2的集电极电流通过R3使Q1导通。这时，流过电感器L1的电流不断增大。流经L1的电流增大的斜率是L1电感值和电池电压的函数。流过L1的电流一直增大到某一最大值为止，这一最大值取决于Q1的增益。因为R3的阻值决定了从Q1吸收的基极电流大小，所以Q1的集电极电流也是有限的。

一旦流过L1的电流达到其最大值，流过L1的电流的斜率就会改变。此刻，L1上的电压就会因斜率改变而转变为负极性。这一负电压加在电容器C1两端，使Q2截止，进而又使Q1截止。L1上的负电压不断增大，直到其达到LED的正向电压为止。这时，电感器L1中的峰值电流流过LED，然后逐渐减小到零。此时Q2通过R2中的电流再次导通，上述周期重新开始。只要调节电阻器R3的阻值，就可确定流过L1的峰值电流大小和流过LED的峰值电流大小。LED的亮度是流过LED的电流的线性函数。所以，调节电阻器R3的阻值，也是调节了LED的亮度。

当然，使用哪一种LED是无关紧要的，LED上的正向电压始终会增大到L1的峰值电流流过LED为止。LED正向电压的不同只会使导通时间（占空比）各异，而流过LED的峰值电流则是相同的。如果图1所示电路的元件数值如图所标，则该电路具有大的30KHZ的振荡频率，并输出流过LED的20mA峰值电流。占空比取决于电池电压与LED正向电压之比。该电路的一个优点是，它不需要使用与LED串接的限流电阻器。LED中的峰值电流是电阻器R3的阻值和Q1的增益的函数。

图1，利用这一成本较低的电路就可用一节电池驱动一只白色LED，而且不使用昂贵的DC／DC变换器。