在LED驱动器电路中,需要根据LED的伏安特性对LED的工作电流进行恒流控制。恒流控制电路可以工作在一次侧电路中,也可以设计于二次侧电路中。通常对于需要安全隔离的驱动器,恒流控制电路设置在二次侧电路中。二次侧恒流控制电路可以由电阻、TL431及放大器等构成。若以电阻构成,则当输出电流大时,在电阻上的功耗也同步上升,因此对驱动器的整体转换效率影响很大,而且电阻发热后其电阻值也会发生变化,进一步影响电流精度;若采用放大器,则取样电阻值可根据需要来设置(一般在电阻上的取样电压设置为0.1V,太高则影响转换效率;太低则对噪声太敏感,对系统的稳定性不利),而且恒流精度明显地提高,同时在取样电阻上的功耗基本可忽略不计。
其实运算放大器是将半导体、电阻、电容及连接它们的导线等集成在一块硅片上,电路中的各个元器件成为不可分割的固体块,构成一个多级直接耦合的放大电路。也就是说,一个运算放大器相当于多个晶体管放大电路的组合。通常包括输入级、中间级和输出级及偏置电路等。它具有体积、质量小、可靠性高等优点。
运算放大器是具有高放大倍数和深度电压负反馈的直接耦合放大器,稳定性高,并且具有晶体管负反馈放大器的优点,因此在线性系统中得到了广泛的应用。I。ED驱动器中应用的放大器,多数用在普通电压放大器、电压比较器及波形变换电路或振动电路中。
运算放大器的使用方法与晶体管放大器相同。但是,由于运算放大器开环放大倍数(增益)特别大,通常为l04~l06,因此,运算放大器在使用中必须接反馈电阻,产生深度的电压负反馈,放大器才能正常工作;否则,放大器因输出过大而无法工作。
运算放大器亦是由输入信号控制输出信号,输出信号与输入信号成比例地变化,这是线性应用的基础。运算放大器输入基本上有两种连接方式,反相输入和同相输入。不论信号的输入方式如何,输出电压总是通过网络加到放大器的反相输入端,以实现深度负反馈。
运算放大器由两个输入端,当输入信号以“-”端输入,“+”端接地(或通过电阻接地)时,则输出信号与输入信号反相,为反相输入;反之,当输入信号从“+”输入,而“-”端接地(或通过电阻接地)时,则输出信号与输入信号同相,为同相输入。同相输入与反相输入均属于单端输入。如果输入信号电压同时加入反相及同相两个输入端,则称为双端输入,输入信号为两者的差值。
基本运算放大器的电路如下图所示,下图(a)表示反相输入放大器,Ri为外接输入电阻,Rf跨接在输出端与输入端之间,为反相电阻。输入信号为Ui,输出信号为Uo。它的工作原理是通过输入信号Ui控制输出信号uo,当Ui增大时,Uo随之增大,但uo与Ui反相。放大倍数为
由于深度负反馈,输入端电位近似等于零,无法用万用表测量,只能用示波器观测。
下图(b)表示同相输入放大器,Ri与RF的意义与下图(a)相同,输出信号Uo与输入信号Ui成比例变化,闭环电压放大倍数为
同相输入电路基本上是共模输入方式,两个输入端的电位都近似等于输入电压。
运算放大器在使用时,必须外加直流电压,为内部晶体管提供直流电源。外加电压的数值决定于运算放大器的型号,可由产品手册查得,一般有单电源与双电源之分,可根据实际使用状况作出正确的选择。常用的产品有LM358、OP177、AD620、OP297等。