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自我控制的神秘LED

Howard Myers?? Greensboro?? NC?? 2006年08月01日 ?? 收藏0
?  自从30多年前LED发明以来,其发光效率稳步上升,增加转换效率是在两个方向上实现的。某些高亮度、高效率LED表现出有显著的光伏作用,如惠普的HLMP-EG30-NR000就是一款封装在透明外壳中的红光发射器。图1中的电路显示如何利用LED的光伏特性。在使用相同元件情况下,本电路用老式红光LED也能工作,但光输出量较低。本设计实例的电路描述一个可以自我控制的LED,除自身特性外无需任何光传感器辅助,即可确定自己是开还是关。当对LED挡光时,它会接通,而光照它时,它会关断。该电路的主要元器件包括LED D1运算放大器IC1,单稳IC2A,以及控制通过LED电流的晶体管开关Q1

  当被挡光时,LED不产生光伏电流。当有适度光照时(例如在办公室或实验室),会在4.7MΩ负载电阻器上产生50 mV~100 mV电压。比较器运放IC1将LED产生的电压与一个约50 mV的阈值基准电压作比较。变更连接IC1管脚2上分压器的电阻器R1与R2阻值就可以改变电路的灵敏度阈值。

  当环境光减弱时,LED产生较低电压,当电压低于50 mV阈值时,运放的输出变低,触发单稳IC2A。单稳使晶体

管Q1导通一个间隔时间,LED发光约3 ms ,直到单稳的输出变低为止。在黑暗的室内,这个周期以200 Hz速率重复,LED也按短周期而重复闪烁。在高刷新速率下,LED看起来是连续发光的。

  在日光状态下,电路的电流源主要包括驱动基准偏置网络的电流:3.6V/162 kΩ=22mA。白天和夜晚模式下,LED发光时消耗数毫安电流,1Ahr的一节电池就可以为电路供电数个月。增加R1和R2值还可以降低电流。由于该电路在光照良好的环境中时断时续地消耗低电流,因此一节1Ahr锂电池的使用寿命应接近于它的存储寿命。

一支高效LED构成光敏