稳压模块恒流电路设计分析

这类驱动电路一般将恒压源转换为恒流源，比如以三端稳压源7805为基础组成的恒流电路如图所示，输出总电流I＝Ig＋Vout/R，Ig的电流相对于IO是不能忽略的，而且随Vout，Vin及环境温度的变化而变化，所以这个电路在精度要求高的场合不适用。另一款可调的集成三端稳压器LM317受环境温度影响相对较小。LM317内部恒流源和稳压二极管向运放的同相输入端提供低温漂、高精度的参考电压，该参考电压为1.25V。由LM317组成的恒流电路如图所示。

图2-14　三端稳压7805构成的恒流电路

图2-15　三端稳压LM317构成的恒流电路

当LM317的OUT引脚与ADJ引脚的电压差为1.25V时，LM317就能实现稳定电压功能。在图所示的电路中，OUT引脚与ADJ引脚间接有电流检测电阻R，流过R的电流将产生电压降，使OUT引脚的电压高于ADJ引脚当这个压差达到1.25V时，LM317的内部功率开关管就关断，因此输出电流不会继续上升，而是会维持在使R上的压降为1.25V的水平上，从而实现稳定电流的功能。总的输出电流I＝Iadj＋Vref/R（Vref＝1.25），Iadj的输出电流是微安级的所以相对于Io可以忽略不计，计算公式如下：(www.xing528.com)

该电路恒流效果较好，但是，当输入电压与LED工作电压相差较大时，线性稳压器构成的恒流电路损耗较大。但由于采用线性集成稳压器作为线性恒流源时恒流效果极好，在最低电压到最高电压的整个范围内，其电流值几乎不变，这是电阻限流方式绝对做不到的，也是开关型LED驱动电路很难实现的，故在输入电压波动不大的场合是一种最佳的选择。

LM317及其派生的三端稳压器正常工作是有条件的，即输入输出间需要最小的电压差，这个电压差取决于流过电压调节器的电流（电流越大要求的电压差越大），其典型值为1～3V，因为输出引脚OUT的电压与参考电压相等。所以输入输出间的电压差等于内部恒流源两端的电压这个压差在输入输出电压都比较低的场合下是个不得不考虑的因素，它会严重影响电源的效率，因为如果这个压差相对于输出电压而言占的比例较高的话，那么在稳压器上损耗的功率也占了很大的一部分，因此，在低压应用时，为了提高效率，应该选用低压差的线性稳压器。PQ30RV31就是低压差稳压IC，由它组成的恒流电路如图所示，I＝Vref/R（Vref＝1.25），他的恒流会更好。

图2-16　集成稳压器PQ30RV31构成的恒流电路

总之，三端稳压器构成的线性恒流电路具有恒流精度高稳定性好、不会产生干扰、电磁兼容性好、电路简单等优点，技术成熟，从商用角度看其成本较低，是开关电源无法比拟的，因此在条件允许的前提下，应尽量选用线性恒流电路做LED驱动，而不是开关电源。用线性电源来驱动LED也有很多缺点：在一些应用中，线性电源的效率很低，因而会产生热问题；还有一些应用中，比如使用交流电网供电时，线性电源显得体积太大；还有一点，线性电源只能用于降压电路，而开关电源对输入电压的要求显得宽松灵活得多。