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1、項目三LED屏幕顯示項目描述從LED的光電特性入手分析恒流式驅(qū)動的優(yōu)越性，進而禪述恒流源電路及其應(yīng)用；從LED點陣顯示屏的結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析LED點陣顯示屏顯示字符的原理；從LED點陣顯示字符實訓(xùn)，LED顯示屏的組裝，到LED顯示屏的調(diào)試和演示操作，使操作技能得到進一步提高。知識目標(biāo)理解LED在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用。任務(wù)一恒流式驅(qū)動電路技能目標(biāo)學(xué)會LED條形屏的組裝。任務(wù)任務(wù)二點陣顯示系統(tǒng)任務(wù)三點陣顯示系統(tǒng)的組裝與軟件操作任務(wù)一恒流式驅(qū)動電路一、恒流式驅(qū)動電路1．LED驅(qū)動電源的特點及要求首先LED不能直接使用常規(guī)的電網(wǎng)電壓，從LED的伏安特性可知，只能給L
2、ED兩端加上一定的直流電壓或通上一定的直流電流才能使LED發(fā)亮，另外，在選擇和設(shè)計LED驅(qū)動電源時還要考慮到以下幾點要求：（1）高可靠性（2）高效率（3）高功率因素（4）驅(qū)動方式（5）浪涌保護（6）保護功能（7）防護方面（8）驅(qū)動電源壽命要與LED壽命相匹配（9）要符合安規(guī)和電磁兼容2．LED采用恒流源驅(qū)動的優(yōu)點（1）從LED的伏安特性分析若是采用恒壓式供電，必須要求恒壓源有足夠高的精度，否則LED工作極其不穩(wěn)定，甚至?xí)龎腖ED。（2）從伏安特性的溫度系數(shù)分析LED的伏安特性并不是固定的，而是隨溫度而變化的，所以電壓定了，電流并不一定是不變的，而
3、是隨溫度變化的。這是因為是LED是一個二極管，它的伏安特 性具有負(fù)溫度系數(shù)的特點。（3）LED顯示屏的顯示效果分析由于LED制造工式的差異性，即使是同廠家同型號的LED，其正向壓降也存在有分散性，當(dāng)采用恒壓驅(qū)動多只并聯(lián)的LED時，各工作電流也會有所不同，導(dǎo)致光學(xué)特性的不一致，因此，最好的辦法是恒流控制。二、恒流式驅(qū)動電路的形式與結(jié)構(gòu)1．恒流式驅(qū)動（a）三極管的LED負(fù)載曲線（b）基極電流控制（c）基極電壓控制圖3-3LED作負(fù)載與三極管串聯(lián)圖3-3（a）是LED作為三極管放大電路的負(fù)載曲線，如果直接使用三極管基極電流控制其集電極電流，如圖3-3（b
4、）所示，由于三極管放大倍數(shù)的分散性，同樣的基極電流，會產(chǎn)生不同的集電極電流，因此采用基極電壓控制方式更為合理，如圖3-3（c）所示，即在發(fā)射極中串聯(lián)電阻Re，這時有Ic≈Ie＝(Ub－Ube)／Re2．基本恒流源電路圖3-4基本鏡像恒流源基本鏡像恒流源電路，如圖3-4所示。三極管T1、T2參數(shù)完全相同，則有β1＝β2，ICEO1＝ICEO2，由于兩管具有相同的基-射極間電壓（UBE1＝UBE2)，故IE1＝IE2，IC1＝IC2。當(dāng)β較大時，基極電流IB可以忽略，所以T2的集電極電流IC2近似等于基準(zhǔn)電流IREF，即：IC2＝IC1≈IREF＝(U
5、CC－UBE)／R≈UCC／R由上式可以看出，當(dāng)R確定后IREF就確定了，IC2也隨IREF而定。我們可以把IC2看作是IREF的鏡像，所以稱為鏡像恒流源。（2）用三極管提供基準(zhǔn)電壓的恒流源圖3-5三極管be電壓作基準(zhǔn)電壓的恒流源（3）用穩(wěn)壓二極管提供基準(zhǔn)電壓的恒流源圖3-6穩(wěn)壓二極管作基準(zhǔn)電壓的恒流源（4）用三端可調(diào)電壓基準(zhǔn)集成電路提供基準(zhǔn)電壓的恒流源圖3-7TL431的圖形符號和外形圖TL431是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設(shè)置從2.5V到36V范圍內(nèi)的任何基準(zhǔn)電壓值。TL431可等效為一只穩(wěn)壓
6、二極管，其基本連接方法如圖3-8所示。圖（a）作為2.5V基準(zhǔn)電壓源；圖（b）作為可調(diào)基準(zhǔn)電壓源，電阻R1和R2與輸出電壓的關(guān)系為UO=2.5(1+R1/R2)V。（a）2.5V基準(zhǔn)源（b）可調(diào)基準(zhǔn)源圖3-8TL431的基本連接方式如圖3-9所示，是TL431作2.5V基準(zhǔn)電壓的恒流源，電阻R2是電壓取樣電阻。一旦需要的電流大小確定后，這個阻值就定了，R2＝2.5／I。圖3-9TL431作基準(zhǔn)電壓的恒流源3．集成恒流源目前由于LED的廣泛使用，對LED驅(qū)動電路的功能和品質(zhì)等各方面均提出了較高的要求，現(xiàn)在許多集成電路（IC）產(chǎn)家已生產(chǎn)出各種類型的LE
7、D驅(qū)動IC，以便在不同的情況下供設(shè)計人員選擇，LED驅(qū)動IC目前市場需求按應(yīng)用來分基本有四大類：（1）用于消費性電子產(chǎn)品，其應(yīng)用特點是以電池為能源，一般為4.2V～8.4V，因此低電壓、小電流的LED驅(qū)動電源是目前量大面廣的產(chǎn)品，消費性電子產(chǎn)品的LED驅(qū)動電源擁有比較成熟的技術(shù)、產(chǎn)品和相對成熟的市場。（3）用于建筑裝飾照明和家庭照明，主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為恒流電源，并同時完成與LED的電壓和電流的匹配。建筑裝飾照明和家庭照明，則需要將交流（AC）能直接變換成直流（DC）恒流源的LED驅(qū)動IC，目前還不能提供單個的集成電路產(chǎn)品，大多數(shù)是模塊化電路
8、。（2）用于汽車照明產(chǎn)品，因其電源穩(wěn)壓器來自汽車蓄電池，一般是48V，所以需要 較高電壓降壓的LED驅(qū)動IC。汽車照明產(chǎn)品
