线性恒流LED驱动集成电路的多种应用电路详解
这里以EG501为例，系统地讲解线性恒流LED驱动集成电路各种类型的典型应用电路。图2-67是EG501集成电路引脚分布、功能示意图。从图中可以看出，它只有3根引脚，分别是电源引脚、输出引脚和接地引脚。
图2-67 EG501 集成电路引脚分布、功能示意图
线性恒流LED驱动集成电路主要应用于手机、MP3、MP4、GPS接收机、LED灯、数码相机、笔记本电脑和手电筒等中。
内电路方框图图2-68所示是EG501集成电路的内电路方框图。
图2-68 EG501 集成电路的内电路方框图
EG501线性恒流LED驱动集成电路各引脚的作用如下。
① 脚为恒流输出引脚，它用来接LED的负极。
② 脚是电源引脚，其输入的直流电压为1.6～5.5 V。
③ 脚是接地引脚。
典型应用电路图2-69所示是EG501集成电路典型应用电路，这是驱动一只LED的电路，外电路十分简单，使用方便。电路中，有一个5 V直流电源，VD1是LED，A1是线性恒流LED驱动集成电路。
图2-69 EG501 集成电路典型应用电路
5 V直流电压加到A1的电源引脚②脚，使集成电路A1工作，A1 的①脚与③脚之间的内电路导通，这时VD1 在5 V 直流电压供电下导通，有电流流过VD1，VD1发光。图2-70是流过VD1的电流回路示意图。
图2-70 流过VD1 的电流回路示意图
多只LED驱动电路(LED降压)图2-71所示是多只LED驱动电路，电路中用一只线性恒流LED驱动集成电路A1驱动3只LED(VD1～VD3)。
图2-71 多只LED 驱动电路
电路中，直流工作电压是12 V，它通过VD1和VD2加到集成电路A1的电源引脚②脚上，这样在VD1和VD2导通发光的同时集成电路A1也进入工作状态。
VD1和VD2导通后的电压加到了VD3的正极，使VD3也导通发光，这样3只LED全部导通发光。图2-72所示是3只LED导通后的电流回路示意图，注意VD1和VD2、VD3的电流回路是不同的。
图2-72 3 只LED 导通后的电流回路示意图
重要提示
VD1和VD2导通后的管压降将12 V降低后加到集成电路A1的电源引脚②脚，以保证集成电路A1的②脚上的直流电压不超过 6 V，否则有损坏集成电路A1的危险。
如果VD1和VD2导通后的电压降比较小，加到集成电路A1②脚的电压大于6 V，可以在VD1回路中串联一只或是多只普通二极管VD4(1N4007)，如图2-73所示，以保证加到集成电路A1的②脚上的直流电压不大于6 V。当然，集成电路A1 的②脚上的直流电压也不能太小，否则集成电路A1无法正常工作，这时就会导致VD1～VD3无法发光。
图2-73 串联二极管降压电路
多只LED驱动电路(电源引脚稳压)图2-74所示是另一种多只LED驱动电路，因为要驱动许多只LED，这时要求直流工作电压比较高。由于直流工作电压远高于集成电路A1的工作电压，在A1的电源引脚②脚电路上接入由R1和VZ1构成的简易直流稳压电压，使集成电路A1的②脚电压稳定在额定工作电压范围内。
图2-74 另一种多只LED 驱动电路
电路中，通过电阻R1和稳压二极管VZ1使集成电路A1的电源引脚上有合适的直流工作电压，这样集成电路A1就能进入工作状态。VZ1 可以选用3.6 V 的稳压二极管，要求流过电阻R1 的电流为1 mA，R1的取值≤(E1−3.6)V/1 mA。
串联在集成电路A1的①脚回路中的LED数量愈多，要求直流工作电压愈大，以保证LED能够导通发光。注意，各LED是串联的，所以所有LED是同时导通发光的。图2-75是LED导通后的电流回路示意图。
线性恒流LED驱动集成电路串联运用图2-76所示是线性恒流LED驱动集成电路串联运用电路，电路中的A1、A2、A3和A4是相同型号的EG501线性恒流LED驱动集成电路，VD1、VD2、VD3和VD4是4只LED，直流电源E1的工作电压为8～ 22 V。
当直流电源E1电压波动范围比较大时，可以采用这种串联驱动的方式，以使每只LED均能得到恒流驱动。
图2-75 LED 导通后的电流回路示意图
图2-76 线性恒流LED 驱动集成电路串联运用电路
重要提示
这一电路的工作原理与单块集成电路运用时是相似的，相当于4块集成电路的电源电路串联起来后接到总电源E1上，每块集成电路平均分配到1/4的直流工作电压。同时，4块集成电路的地线回路也是串联的，流过每只LED的电流是相等的，且是恒定的。
这一电路的最高直流工作电压不能超过6 V×4=24 V，因为每只集成电路的最高直流工作电压不能超过6 V。
线性恒流LED驱动集成电路并联运用在大电流LED电路中，如果一块线性恒流LED驱动集成电路的输出电流不足以驱动大电流LED时，可以采用线性恒流LED驱动集成电路并联运用电路。图2-77所示是两块线性恒流LED驱动集成电路并联运用的电路。
图2-77 两块线性恒流LED 驱动集成电路并联运用的电路
电路中，A1的①脚与A2的①脚相连接，A1的②脚与A2的②脚相连接，A1的③脚与A2的③脚直接相连接。电路中的电流平均地流过了A1和A2。
PWM信号调节LED亮度电路运用线性恒流LED驱动集成电路可以实现PWM信号调节LED的亮度，如图2-78所示。电路中，A1是EG501线性恒流LED驱动集成电路，PWM信号直接加到集成电路A1 的电源引脚②脚上，5 V 直流工作电压直接加到VD1的正极。
图2-78 PWM 信号调节LED 亮度的电路
图2-79所示是PWM信号示意图。
图2-79 PWM 信号示意图
当PWM 信号加到EG501 的电源引脚②脚时，流入VD1 的电流在0 A 和设定的电流值之间变化，即LED中的电流有两种状态：一是电流为0 A，二是电流为设定值。这样流入VD1 的平均电流就受PWM 信号的控制，VD1的平均电流随PWM 占空比的增大而增加。
0%的占空比将完全关断VD1的电流，此时VD1不发光;100%的占空比使得VD1的电流为设定的最大电流，此时VD1为设定的最大发光亮度。这样VD1的发光亮度受PWM信号控制，出现受PWM控制的亮、不亮的变化，借助于人眼视觉惰性，可以主观感觉到亮度的连续变化。
重要提示
关于人眼视觉惰性是这样的：在生活中我们都有这样的体会，看了一个光源后闭上眼睛，眼前光的影子要过一会儿才消失，这就是视觉惰性造成的。人眼的视觉感觉总是滞后于光源信号。当光源突然出现时，人眼的视觉感觉以近似指数特性上升，在光源消失后也是以近似指数特性下降的。
电路中，对PWM信号发生器有一定要求，为确保集成电路A1(EG501)的电源引脚②脚的正常工作电压，要求PWM信号的电平在+2～+6 V 范围内，输出电流能力需大于70 mA，PWM 信号的频率应该小于10 kHz。