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LED灯逐渐改变亮度的电路分析

文章来源:未知时间:2023-01-08 点击:
给大家一个很有意思的小制作,一个能够改变LED灯亮度的小电路,这个电路效果还挺好,能够很明显观察到LED灯亮度变化的过程,而且既可以连续变化又可以间断变化,使用的元件也是常用的电阻、电容、二极管、MOS管和按键,下面这个图片就是这个电路的原理图。

我先说下这个电路的工作状态,这样也方便把原理给讲述清楚。给电路通上电后,等待数秒钟,如果此时一直按着左面的开关不动,能够观察到LED灯逐渐变亮,直至最亮,这时候再按左面的开关就没什么用了,可以按下右面那个按钮开关,只要按一下灯立马熄灭;如果不是一直按着左面的开关不动,也可以间断按,能看到按一下,这个LED灯亮一下。

这个电路的原理是什么?为什么会这样?,其实这个电路主要用到了一个电容的充电回路,这里需要引入一个时间常数,如果刚给电路通上电,并且按下左面的开关,那么电流会通过R1和R2和按钮开关给电容充电,这个充电过程并不是一瞬间就完成的,是有一个过程,如果想充到电源电压的0.63倍(既1-1/e,在这个电路中大约为2.33V)时,需要的时间就是这个时间常数。

随着电容两端电压的升高,MOS管栅极的电压也会随着升高,当栅极电压高于MOS管的夹断电压,漏源之间就开始有电流通过,对外表现为LED灯开始变亮,又由于MOS管是个电压控制性器件,所以随着栅极电压的升高,漏源之间的电流也会逐渐变大,对外表现为LED灯逐渐变亮。

但是当按下右面那个开关时,电容就会发生放电现象,这里当放到最高电压的0.37倍(既1/e)时需要的时间也是时间常数,但是充电回路通过电阻R1和R2,放电回路通过电阻R4,由于前者阻值很大,算出来的时间常数也比较大(算出来为10.8s),因此这个充电过程很慢;而后者阻值很小,算出来的时间常数也比较小(算出来为0.0047s),因此这个放电时间很快,也就一瞬间的事。

其实除了连续按着左面开关灯会变亮外,也可以间断按下左面的开关,这样按一下就给电容充一下电,栅极电压就提高一点,漏源之间的电流就变大一点,对外表现为 LED灯又变亮了一点。

其实这个LED灯亮度变化的快慢是可以自己设计的,如果改变R1或R2的阻值,这个充电回路的时间常数就会发生变化,电容的充电速度就会发生变化,对外表现就是这个LED灯亮度变化的快慢也发生了变化。

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