巧用手机充电器作LED驱动电源

　　手机充电器是一种小容量的高频开关电源。具有技术性能好、体积小、效率高(空载损耗0．5W)、输出稳定度高等特点，很适合用来作为小功率(≤0．2W)高亮度LED的驱动电源。
　　
　　一、LED发光二极管的驱动要求及参数
　　
　　1、LED驱动电源的要求
　　
　　LED驱动电源要求输出具有高稳定特性。在其正常工作范围内，当电源电压发生变化时要求流过LED的电流保持恒定。当负载(LED)发生短路或开路时限制输出电压保持在一定的范围内，防止故障的进一步扩大。
　　
　　2、充电器的输出特性

　　实测某品牌充电器的直流输出特性Io-Vo曲线如下图所示。其输出具有较陡的下垂特性。在整个输出范围内，当输出电压因故降低时，输出电流相对升高，反之则反；当输出电压接近最大电压时，输出电流逐步减小，直到接近于零，这样可以保证驱动LED的安全。由于LED的工作电压都在3V以上，工作时，每只LED管均串有限流电阻(改为O．5V压降)，因此用充电器来驱动小功率LED主要是利用图1中输出电压在3V以上的部分(图中阴影部分)。

　　二、改装的方式及要求
　　
　　将手机充电器改装成小功率LED的驱动电源，正是利用了其所具有的高稳定性、以及完善的多种保护功能。
　　
　　改装方法如下：
　　
　　1、充电器输出的测定：
　　
　　首先按下图所示连接电路。依据所要驱动的LED的工作电压值Vf(元件手册可查到)，由小到大调整线绕电位器W，使得数字电压表指示的电压等于(Vf+0．5)，此时读取电流表的电流值Io。这个电流值Io就是在此输出电压下充电器所能提供的最大驱动电流。

　　
　　2、驱动数量n的确定：
　　
　　可驱动LED的数量n确定可以根据：n=Io／If(式中：n取整数，If-LED的工作电流)来确定。
　　
　　3、限流电阻的选择：
　　
　　由于同一批LED的参数具有一定的离散性，也为了与充电器的输出特性相匹配，因此每一个LED的回路上均串接一限流电阻Rf。
　　
　　Rf电阻值的选择为：Rf=0．5／If。
　　
　　Rf电阻功率的选择为：Pf=(2～3)O．5×If，(式中：O．5为限流电阻压降)计算后选取阻值、功率最接近的五色环金属膜电阻。具体电路如下图所示。
　　
　　4、特殊情况：
　　
　　对于需要驱动的LED数量小于最大n时，需要重新按照下式来确定：Io，=n，If(式中：n，--实际驱动的LED数量)然后按照1o，的值返回到上述1中的“充电器输出的测定”去，测出此值下所对应的输出电压值Vo，由式子：Rf=(Vo-vf)／If和Pf=(2-3)(Vo-vf)×If来求出此时镇流电阻的大小和功率。
　　
　　总之，小功率高亮度LED成功应用的关键问题，除了其自身的技术性能指标(发光效率、寿命等)需要有较大的突破外，利用现成的充电电路可以获得事半功倍的效果和高性能的技术指标，同时也简化了驱动电路的制作难度。同样道理。选用不同输出特性的充电电路可以针对不同特性的LED来获得不同的驱动。